Рациональная функция: различия между версиями
[отпатрулированная версия] | [отпатрулированная версия] |
лучше определение оставить как было, а про рациональные выражения написать отдельно |
→Свойства: Множество рациональных функций с коэффициентами из поля является полем. |
||
Строка 28: | Строка 28: | ||
== Свойства == |
== Свойства == |
||
* Любое выражение, которое можно получить из переменных <math>x_1,\dots,x_n</math> с помощью четырёх арифметических действий, является рациональной функцией. |
* Любое выражение, которое можно получить из переменных <math>x_1,\dots,x_n</math> с помощью четырёх арифметических действий, является рациональной функцией. |
||
* Множество рациональных функций замкнуто относительно арифметических действий и операции [[Композиция функций|композиции]]. |
* Множество рациональных функций замкнуто относительно арифметических действий и операции [[Композиция функций|композиции]], а также является [[Поле (алгебра)|полем]] в том случае, если коэффициенты многочленов принадлежат некоторому полю. |
||
* Любая рациональная функция может быть представлена в виде суммы простейших дробей (см. [[Метод неопределённых коэффициентов]]), это [[Методы интегрирования|применяется при аналитическом интегрировании]]. |
* Любая рациональная функция может быть представлена в виде суммы простейших дробей (см. [[Метод неопределённых коэффициентов]]), это [[Методы интегрирования|применяется при аналитическом интегрировании]]. |
||
Версия от 17:51, 4 мая 2020
Рациональная функция — это функция, которая может быть представлена в виде дроби, числителем и знаменателем которой являются многочлены. К этому виду может быть приведено любое рациональное выражение , то есть алгебраическое выражение, без радикалов.
Определения
Рациональной функцией называется функция вида
где , — многочлены от любого числа переменных.
Такая функция определена во всех точках, кроме тех, в которых знаменатель обращается в ноль.
Частным случаем являются рациональные функции одной переменной:
- , где и — многочлены.
Другим частным случаем является отношение двух линейных функций — дробно-линейная функция.
Рациональное выражение
Рациональное выражение — алгебраическое выражение, не содержащее радикалов. Другими словами, это одна или несколько алгебраических величин (чисел и переменных), соединённых между собой знаками арифметических действий: сложения, вычитания, умножения и деления, возведения в целую степень и знаками последовательности этих действий (обычно скобками различного вида).
Например:
Любое рациональное выражение может быть приведено к виду рациональной функции.
Свойства
- Любое выражение, которое можно получить из переменных с помощью четырёх арифметических действий, является рациональной функцией.
- Множество рациональных функций замкнуто относительно арифметических действий и операции композиции, а также является полем в том случае, если коэффициенты многочленов принадлежат некоторому полю.
- Любая рациональная функция может быть представлена в виде суммы простейших дробей (см. Метод неопределённых коэффициентов), это применяется при аналитическом интегрировании.
Правильные дроби
Различают правильные и неправильные рациональные дроби, по аналогии с обычными числовыми дробями. Рациональная дробь называется правильной, если порядок знаменателя больше порядка числителя, и неправильной, если это не так.
Любую неправильную рациональную дробь можно преобразовать в сумму некоторого многочлена и правильной рациональной дроби
Любую рациональную дробь многочленов с вещественными коэффициентами можно представить как сумму рациональных дробей, знаменателями которых являются выражения ( — вещественный корень ) либо (где не имеет действительных корней), причём степени не больше кратности соответствующих корней в многочлене . На основании этого утверждения основана теорема об интегрируемости рациональной дроби. Согласно ей, любая рациональная дробь может быть интегрирована в элементарных функциях, что делает класс рациональных дробей весьма важным в математическом анализе.
C этим связан метод выделения рациональной части в первообразной от рациональной дроби, который был предложен в 1844 году М. В. Остроградским[1].
См. также
- Целая рациональная функция
- Рациональное число
- Наипростейшая дробь
- Египетские дроби
- Список интегралов от рациональных функций
Примечания
- ↑ M. Ostrogradsky. De l'intégration des fractions rationnelles. — Bulletin de la classe physico-mathématique de l'Académie impériale des sciences de Saint-Pétersbourg. — 1845. — Vol. IV. — Col. 145—167, 286—300.
Это заготовка статьи по математике. Помогите Википедии, дополнив её. |