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真分式拆解

真分式的拆解通常涉及以下步驟:

因式分解分母:首先,將真分式的分母進行因式分解。

分裂為小分式:根據分母的因式,將真分式分裂為若幹個小分式。

確定分子次數:對於每個小分式,其分子的次數通常比分母的次數少1次方,即 `deg(分子) = deg(分母) - 1`。

如果分母是二階 `ax^2 + bx + c`,則分子為 `Ax + B`。

如果分母是一階 `ax + b`,則分子為常數 `A`。

小分式的個數:對於高階極點,小分式的個數等於分母的因式個數。例如,`(x + 5)^3` 有三個因式,而 `(x^2 + 4)^4` 有四個因式。

解出係數:使用不同的方法解出小分式的係數。常用的方法包括:

添項減項法:適用於 `1/[(x+a)(x+b)]` 型的分式。

待定係數法:小分式通分後,將分子與原式的分子恆等,從而解出對應係數。這種方法需要對聯立多元方程有較好的運算技巧。

留數法:通過消去零因式來解出係數,適用於分母為線性 `ax+b` 型因式的情況。這個方法與z變換類似,對於一次因式和一階極點的因式特別適用。

如果分子的次數大於或等於分母的次數,則該真分式變為假分式,解法會有所不同。在這種情況下,可能需要使用多項式除法來處理。