Question Number 33589 by abdo imad last updated on 19/Apr/18
$$\left.\mathrm{1}\right)\:{decompose}\:{F}\left({x}\right)\:=\:\:\:\frac{\mathrm{1}}{\left({x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}\right)\left({x}−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} } \\ $$$$\left.\mathrm{2}\right)\:{calculate}\:\:\int_{\mathrm{4}} ^{+\infty} \:\:\:\:\frac{{dx}}{\left({x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{4}\right)\left({x}−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} }\:. \\ $$
Commented by math khazana by abdo last updated on 22/Apr/18
$${F}\left({x}\right)=\:\frac{{a}}{{x}−\mathrm{3}}\:+\frac{{b}}{\left({x}−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} }\:+\frac{{cx}+{d}}{{x}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{4}} \\ $$$${b}\:={lim}_{{x}\rightarrow\mathrm{3}} \left({x}−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} {F}\left({x}\right)=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{13}} \\ $$$${lim}_{{x}\rightarrow+\infty} {xF}\left({x}\right)=\mathrm{0}\:={a}+{c}\:\Rightarrow{c}=−{a}\:\Rightarrow \\ $$$${F}\left({x}\right)=\:\frac{{a}}{{x}−\mathrm{3}}\:+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{13}\left({x}−\mathrm{3}\right)^{\mathrm{2}} }\:+\frac{−{ax}\:+{d}}{{x}^{\mathrm{2}} \:+\mathrm{4}} \\ $$$${F}\left(\mathrm{0}\right)\:=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{36}}\:=\:\frac{−{a}}{\mathrm{3}}\:+\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{117}}\:\:+\frac{{d}}{\mathrm{4}}\:\Rightarrow\mathrm{1}=−\mathrm{12}{a}\:+\frac{\mathrm{36}}{\mathrm{117}}\:+\mathrm{9}{d} \\ $$$$\Rightarrow\:−\mathrm{12}{a}\:+\mathrm{9}{d}\:=\:\mathrm{1}−\frac{\mathrm{36}}{\mathrm{117}}\:=\:\frac{\mathrm{81}}{\mathrm{117}} \\ $$$${F}\left(\mathrm{2}\right)=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{8}}\:=\:−{a}\:+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{13}}\:+\frac{−\mathrm{2}{a}+{d}}{\mathrm{8}}\:\Rightarrow \\ $$$$\mathrm{1}=\:−\mathrm{8}{a}\:+\frac{\mathrm{8}}{\mathrm{13}}\:−\mathrm{2}{a}\:+{d}\:=−\mathrm{10}{a}\:+{d}\:+\frac{\mathrm{8}}{\mathrm{13}}\:\Rightarrow \\ $$$$−\mathrm{10}{a}\:+{d}\:=\:\mathrm{1}−\frac{\mathrm{8}}{\mathrm{13}}\:=\:\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{13}}\:{we}\:{get}\:{tbe}\:{system} \\ $$$$−\mathrm{12}{a}\:+\mathrm{9}{d}\:=\:\frac{\mathrm{81}}{\mathrm{117}}\:{and}\:\:−\mathrm{10}{a}\:+{d}\:=\frac{\mathrm{5}}{\mathrm{13}}\:\Rightarrow \\ $$$$−\mathrm{90}{a}\:+\mathrm{9}{d}\:=\:\frac{\mathrm{45}}{\mathrm{13}}\:\Rightarrow\:\mathrm{78}{a}\:=\:\frac{\mathrm{81}}{\mathrm{117}}\:−\frac{\mathrm{45}}{\mathrm{13}}\:\Rightarrow \\ $$$${a}=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{78}}\left(\:\frac{\mathrm{81}}{\mathrm{117}}\:−\frac{\mathrm{45}}{\mathrm{13}}\right)…..{be}\:{continued}…. \\ $$