Intégrale de $$$\frac{16}{x^{2} - 16}$$$

Déterminez $$$\int \frac{16}{x^{2} - 16}\, dx$$$.

Appliquez la règle du facteur constant $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ avec $$$c=16$$$ et $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x^{2} - 16}$$$ :

$${\color{red}{\int{\frac{16}{x^{2} - 16} d x}}} = {\color{red}{\left(16 \int{\frac{1}{x^{2} - 16} d x}\right)}}$$

Effectuer la décomposition en fractions partielles (les étapes peuvent être vues »):

$$16 {\color{red}{\int{\frac{1}{x^{2} - 16} d x}}} = 16 {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{8 \left(x + 4\right)} + \frac{1}{8 \left(x - 4\right)}\right)d x}}}$$

Intégrez terme à terme:

$$16 {\color{red}{\int{\left(- \frac{1}{8 \left(x + 4\right)} + \frac{1}{8 \left(x - 4\right)}\right)d x}}} = 16 {\color{red}{\left(\int{\frac{1}{8 \left(x - 4\right)} d x} - \int{\frac{1}{8 \left(x + 4\right)} d x}\right)}}$$

Appliquez la règle du facteur constant $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ avec $$$c=\frac{1}{8}$$$ et $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x + 4}$$$ :

$$16 \int{\frac{1}{8 \left(x - 4\right)} d x} - 16 {\color{red}{\int{\frac{1}{8 \left(x + 4\right)} d x}}} = 16 \int{\frac{1}{8 \left(x - 4\right)} d x} - 16 {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{x + 4} d x}}{8}\right)}}$$

Soit $$$u=x + 4$$$.

Alors $$$du=\left(x + 4\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (les étapes peuvent être vues »), et nous obtenons $$$dx = du$$$.

L’intégrale devient

$$16 \int{\frac{1}{8 \left(x - 4\right)} d x} - 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{x + 4} d x}}} = 16 \int{\frac{1}{8 \left(x - 4\right)} d x} - 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}$$

L’intégrale de $$$\frac{1}{u}$$$ est $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$ :

$$16 \int{\frac{1}{8 \left(x - 4\right)} d x} - 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}} = 16 \int{\frac{1}{8 \left(x - 4\right)} d x} - 2 {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}$$

Rappelons que $$$u=x + 4$$$ :

$$- 2 \ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)} + 16 \int{\frac{1}{8 \left(x - 4\right)} d x} = - 2 \ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(x + 4\right)}}}\right| \right)} + 16 \int{\frac{1}{8 \left(x - 4\right)} d x}$$

Appliquez la règle du facteur constant $$$\int c f{\left(x \right)}\, dx = c \int f{\left(x \right)}\, dx$$$ avec $$$c=\frac{1}{8}$$$ et $$$f{\left(x \right)} = \frac{1}{x - 4}$$$ :

$$- 2 \ln{\left(\left|{x + 4}\right| \right)} + 16 {\color{red}{\int{\frac{1}{8 \left(x - 4\right)} d x}}} = - 2 \ln{\left(\left|{x + 4}\right| \right)} + 16 {\color{red}{\left(\frac{\int{\frac{1}{x - 4} d x}}{8}\right)}}$$

Soit $$$u=x - 4$$$.

Alors $$$du=\left(x - 4\right)^{\prime }dx = 1 dx$$$ (les étapes peuvent être vues »), et nous obtenons $$$dx = du$$$.

Donc,

$$- 2 \ln{\left(\left|{x + 4}\right| \right)} + 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{x - 4} d x}}} = - 2 \ln{\left(\left|{x + 4}\right| \right)} + 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}}$$

L’intégrale de $$$\frac{1}{u}$$$ est $$$\int{\frac{1}{u} d u} = \ln{\left(\left|{u}\right| \right)}$$$ :

$$- 2 \ln{\left(\left|{x + 4}\right| \right)} + 2 {\color{red}{\int{\frac{1}{u} d u}}} = - 2 \ln{\left(\left|{x + 4}\right| \right)} + 2 {\color{red}{\ln{\left(\left|{u}\right| \right)}}}$$

Rappelons que $$$u=x - 4$$$ :

$$- 2 \ln{\left(\left|{x + 4}\right| \right)} + 2 \ln{\left(\left|{{\color{red}{u}}}\right| \right)} = - 2 \ln{\left(\left|{x + 4}\right| \right)} + 2 \ln{\left(\left|{{\color{red}{\left(x - 4\right)}}}\right| \right)}$$

Par conséquent,

$$\int{\frac{16}{x^{2} - 16} d x} = 2 \ln{\left(\left|{x - 4}\right| \right)} - 2 \ln{\left(\left|{x + 4}\right| \right)}$$

Ajouter la constante d'intégration :

$$\int{\frac{16}{x^{2} - 16} d x} = 2 \ln{\left(\left|{x - 4}\right| \right)} - 2 \ln{\left(\left|{x + 4}\right| \right)}+C$$

$$$\int \frac{16}{x^{2} - 16}\, dx = \left(2 \ln\left(\left|{x - 4}\right|\right) - 2 \ln\left(\left|{x + 4}\right|\right)\right) + C$$$A