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部分分式

部分分式是一種特殊形式的分式,它涉及將一個有理式或真分式表示為幾個簡單分式的和。這種分解主要用於簡化複雜的數學表達式,如在計算有理函式的導數反導數積分冪級數展開傅立葉級數留數等方面。

部分分式的形式通常為:

分子是一個多項式,其次數低於分母多項式的次數。

分母是不可約的多項式,或者其冪次。

部分分式的主要套用場景包括:

在數理科學中,部分分式常用於處理和簡化有理式和真分式。

在信號處理和控制系統分析中,部分分式用於表示傳遞函式。

部分分式的分解方法基於有理函式的恆等變形,通過這種方式,任何有理式都可以轉化為一個既約分式,如果這個既約分式是一個真分式,則可以進一步分解為若幹個既約真分式的和。這些既約真分式就是原分式的部分分式。

部分分式分解的主要目的是簡化複雜的數學表達式,使其更容易進行各種數學操作。例如,在計算有理函式的導數、反導數、積分、冪級數展開、傅立葉級數、留數等方面,部分分式分解都發揮著重要作用。