Σελίδα 6 από 12
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Πέμ Απρ 28, 2011 8:07 pm
από Σεραφείμ
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Παρ Μάιος 06, 2011 2:46 am
από Κοτρώνης Αναστάσιος

Ας υπολογισθεί το

χωρίς χρήση μιγαδικής ανάλυσης (αν είναι δυνατόν).
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Παρ Μάιος 06, 2011 10:23 am
από S.E.Louridas
Αποσύρω γιά λίγο την διαπραγμάτευση μου, ώστε να ελεγχθούν κάποιες πράξεις εκεί.
Ευχαριστώ
S.E.Louridas
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Μάιος 07, 2011 6:45 pm
από Σεραφείμ
Κοτρώνης Αναστάσιος έγραψε:
Ας υπολογισθεί το

χωρίς χρήση μιγαδικής ανάλυσης (αν είναι δυνατόν).
Με διλογαριθμική.
Η εξίσωση

δίδει λύσεις

και

, όπου

,

κ.λ.π.
Ανάλυση σε απλά κλάσματα ..
(++)

.
Με χρήση όμως της διλογαριθμικής συνάρτησης
http://mathworld.wolfram.com/Dilogarithm.html
και με δεδομένο ότι 
έχουμε

.
Την διλογαριθμική συνάρτηση την μελετήσαμε κι εδώ …
viewtopic.php?f=9&t=12954&hilit=+dunkel στο πρόβλημα Νο 9 (με ανάλυση και αποδείξεις σχέσεων και τύπων).

Χρησιμοποιήθηκε το

.
(++) Χρησιμοποιήθηκαν διαδοχικά οι μετασχηματισμοί :

με κατάλληλες αλλαγές στα όρια ολοκλήρωσης.
Υποψιάζομαι ότι με χρήση διπλών ολοκληρωμάτων ίσως απλουστευτούν τα πράγματα.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 11, 2011 2:03 am
από Κοτρώνης Αναστάσιος

Ας αποδειχθεί ότι
(Διορθώθηκε)
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 11, 2011 2:30 am
από vzf

Nα υπολογιστεί το

,όπου

,λ πραγματικοί αριθμοί.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 11, 2011 10:33 am
από Σεραφείμ
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Μάιος 17, 2011 11:36 pm
από Κοτρώνης Αναστάσιος
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 18, 2011 10:08 pm
από Σεραφείμ
Κοτρώνης Αναστάσιος έγραψε:
Δείξτε ότι

, όπου

.
Με δεδομένο ότι

και ότι

(η απόδειξή του βρίσκεται .. παντού),
μπορούμε να «σπάσουμε» τα ολοκληρώματα σε
Τότε (εύκολα) καταλήγουμε στο
Κάνοντας τον μετασχηματισμό

, η Ιακωβιανή δίδεται από

, οπότε
Όμως

(μετασχηματισμός Laplace :

) και τελικά
![\displaystyle{ = 4\int_0^{\pi /2} {\frac{{\sin \left( x \right)}}{{1 + {{\sin }^2}\left( x \right)}}dx} = \mathop = \limits^{\cos x = y} = - 4\int\limits_0^1 {\frac{1}{{{y^2} - 2}}dy} = - \sqrt 2 \int\limits_0^1 {\left( {\frac{1}{{y - \sqrt 2 }} - \frac{1}{{y + \sqrt 2 }}} \right)dy} = - \sqrt 2 \left[ {\ln \left| {\frac{{y - \sqrt 2 }}{{y + \sqrt 2 }}} \right|} \right]_0^1 = 2\sqrt 2 \ln \left( {1 + \sqrt 2 } \right)} \displaystyle{ = 4\int_0^{\pi /2} {\frac{{\sin \left( x \right)}}{{1 + {{\sin }^2}\left( x \right)}}dx} = \mathop = \limits^{\cos x = y} = - 4\int\limits_0^1 {\frac{1}{{{y^2} - 2}}dy} = - \sqrt 2 \int\limits_0^1 {\left( {\frac{1}{{y - \sqrt 2 }} - \frac{1}{{y + \sqrt 2 }}} \right)dy} = - \sqrt 2 \left[ {\ln \left| {\frac{{y - \sqrt 2 }}{{y + \sqrt 2 }}} \right|} \right]_0^1 = 2\sqrt 2 \ln \left( {1 + \sqrt 2 } \right)}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/a6dbf5929db6534e46af3b55435c0f89.png)
.
Edit : Διόρθωσα κάποια διαφορικά που ο δαίμονας του copy-paste τα διατήρησε.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 18, 2011 10:27 pm
από Κοτρώνης Αναστάσιος
Τέλεια! Μια ακόμα λύση (για το 55))
εδώ με λίγη μιγαδική τουρλουμπούκι..
.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 25, 2011 12:27 pm
από Κοτρώνης Αναστάσιος

.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 25, 2011 1:27 pm
από dement
Ετσι για να σπάσω λίγο την ακολουθία Κοτρώνης-Σεραφείμ-Κοτρώνης...
Ολοκληρώνουμε την

στο πρώτο τεταρτημόριο (θετικός πραγματικός άξονας, τεταρτοκύκλιο και θετικός φανταστικός άξονας).
Θέτουμε

.
Από τον πραγματικό άξονα έχουμε

ενώ από τον φανταστικό

, δηλαδή συνολικά

. Το ολοκλήρωμα στο τεταρτοκύκλιο τείνει στο

.
Ο πόλος στο

έχει υπόλοιπο

, έτσι το ολοκλήρωμα ισούται με

.
Αρα

.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 25, 2011 2:10 pm
από kwstas12345
56 Μια απάντηση: Επειδή η συνάτηση μέσα στο ολοκλήρωμα είναι άρτια θα ισχύει ότι:

.
Όμως

άρα

.
Θεωρούμε την μιγαδική συνάρτηση

η οποία έχει πόλους τις ρίζες της

ή

.
Από αυτές μόνο οι

βρίσκονται στο άνω ημιεπίπεδο.
Θεωρούμε κλειστή καμπύλη θετικά προσανατολισμένη, που να περιέχει τους δύο αυτούς πόλους άρα

.
Στο παρανισμαστή η συνάρτηση είναι μερόμορφη άρα:

και

.\
Άρα :

.
Θέτουμε τώρα

άρα
Καθώς

.
Άρα

ή

.
Εξισώσονοντας πραγματικά και φανταστικά μέρη:

και

.
Άρα :

Kαι τελικά:

Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 25, 2011 8:35 pm
από Κοτρώνης Αναστάσιος
Άντε μπράβο βρε παιδιά. Παίξτε μας και μας λίγο...!
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τετ Μάιος 25, 2011 10:04 pm
από kwstas12345
48 Να δειχτεί:

.
Λύση: Άρχικά έστω

τότε

τότε θεωρούμε την συνάρτηση

.
Η συνάρτηση αυτή έχει πόλους 2ης τάξης τους αριθμούς

από αυτούς βρίσκονται στο άνω ημιεπίπεδο οι

. Θεωρούμε κλιεστά θετική προσανατολισμένο ημικύκλιο ακτίνας R μεγαλύτερης του μέτρου των πόλων.
Tότε:

. Έστω

τότε:
Όμοια θα είναι

.
Άρα το αθροισμά των Residue θα είναι

.
Επειδή

και
Και προκύπτει

.
Άρα

, όμως

απλά με ύψωση στο τετραγωνο.
Άρα

. Θέτωντας

.
και

.
Τώρα

έτσι
άρα

αλλίώς από το λήμμα Jordan κατευθείαν.
Άρα

και έτσι

.
Άν

τότε οι ρίζες είναι πάνω στον πραγματικό άξονα και είναι οι εξής τέσερρις

.
Όμοια θα κινηθούμε για τις διάφορες τιμές του α για να δούμε αν έχουμε μιγαδικές η πραγματικές ρίζες.Ωστόσο οι πραγματικές ρίζες κάθε φορά δεν είναι απλές και ίσως να μη ισχύει ο τύπος

.
Ο αρχικός τύπος δεν ισχύει όταν το a είναι -1 ή +1.Αε κρατήσουμε τον πάνω για

, ίσως να χρειαστεί διευκρίνηση για τους τιμές της παραμέτρου.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Πέμ Μάιος 26, 2011 9:04 am
από Σεραφείμ
Κοτρώνης Αναστάσιος έγραψε:Άντε μπράβο βρε παιδιά. Παίξτε μας και μας λίγο...!

Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Μάιος 29, 2011 12:09 pm
από Κοτρώνης Αναστάσιος
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Μάιος 29, 2011 6:42 pm
από kwstas12345
Eλπίζω να είμαι σωστός. Θεωρούμε την μιγαδική συνάρτηση

. Η συνάρτηση έχει σαν απλούς πόλους τους φανταστικούς

και από αυτούς μόνο ο

βρίσκεται στο άνω ημιεπίπεδο.
Το μηδέν είναι ρίζα 2ης τάξης του παρανομαστή καθώς

και είζα πρώτης τάξης του αριθμητή καθώς

για

άρα είναι πόλος 2-1=1 τάξης της συνάρτησης.
'Αρα:
Άρα θεωρώντας θετικά προσανατολισμένη ημιπεριφέρεια ακτίνας R μεγαλύτερη από α θα έχουμε

και

.
Άρα

και με

έχουμε
Αφήνωντας

:
Άρα

και έτσι

.
Εξισώνοντας φανταστικά και πραγματικά μέρη βρίσκω

Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Μάιος 31, 2011 12:43 am
από kwstas12345
Βάζω μια προσπάθεια για την άσκηση 30: Aρχικά θα διακρίνουμε περιπτώσεις για τις τιμές των

. Αρχικά:
Άν

το ολοκλήρωμα γίνεται:

, θεωρούμε έπειτα

άρα

με C ο μοναδιαίος κύκλος.
Λυνουμε την εξίσωση

που είναια πλοί πόλοι και μόνο ο

βρίσκεται στο εσωτερικό του κύκλου άρα
και το

απλή ρίζα άρα

άρα
Άν

τότε
H τελευταία συνάρτηση μέσα στο ολοκλήρωμα παρουσιάζει ουσιώδη ανωμαλία στο

άρα με ανάπτυξη Laurent:

έτσι
Eδώ

άρα και το αρχικό ισούται με

.Άν

τότε το αρχικό θα γίνει

.
Άν ταυτόχρονα δεν είναι 0 τότε έχουμε βρεί:

και
Άρα
![\displaystyle e^{m\cos \theta } \sin\left(m\sin \theta +\theta \right)=\frac{1}{4z}\left[e^{mz}\left(z^2\left(1-i \right) +i+1\right)+e^{m/z}\left(i-1-z^2\left(i+1 \right) \right) \right] \displaystyle e^{m\cos \theta } \sin\left(m\sin \theta +\theta \right)=\frac{1}{4z}\left[e^{mz}\left(z^2\left(1-i \right) +i+1\right)+e^{m/z}\left(i-1-z^2\left(i+1 \right) \right) \right]](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/2adb02c3929cb38e039e2fbf24626a4c.png)
άρα ο αριθμητής ισούται με
και ο αριθμητής

άρα το κλάσμα ισούται με

.
Άρα

.
Δύο ρίζες του παρανομαστή είναι τα

από τις οπίες μόνο η πρώτη είναι μέσα στον κύκλο. Άρα:
![\displaystyle Res\left(f,ai \right)=\frac{\left[\left(i-1 \right)e^{mai}+\left(i+1 \right)e^{-\frac{mi}{a}} \right]}{i} \displaystyle Res\left(f,ai \right)=\frac{\left[\left(i-1 \right)e^{mai}+\left(i+1 \right)e^{-\frac{mi}{a}} \right]}{i}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/db48b23a142755bf54a68b2b821a8ddd.png)
.
Στο μηδέν πάλι έχουμε ουσιώδη ανωμαλία άρα:

.
Άρα η

κατα Laurent (έχουμε σπάσει σε άθροισμα την συναρτηση).
O ο συντελεστής του

είναι ένας, ό

, το υπόλοιπο κομμάτι:

.
Άρα
Στους πολλαπλασιασμούς τώρα:

εδώ ο συντελεστής είναι
Άρα από εδώ ο συντελεστής είναι
Aκόμη

.
Τελικά προσθέτουμε όλα τους συντελεστές του 1/z μαζί με το

στο

και πολλαπλασιάζουμε με

. Η πρόταση που βασηστήκαμε είναι οτι σε περίπτωση ουσιώδους ανωμαλίας το

είναι ο συντελεστής του όρου 1/z στο ανάπτυγμα Laurent της συνάρτησης.
Oι πράξεις είαι πολλές, αλλάπιστεύω η σωστή διαδικασία είναι αυτή.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιουν 03, 2011 5:40 pm
από kwstas12345
Μια προσπάθεια , η οποία δεν νομίζω να οδηγεί σε λύση για τον υπολογισμό του

με μιγαδική ανάλυση.
Αρχικά κάνουμε την αντικατάσταση

τότε

, στο τελευταίο με αντικατάσταση
τότε

άρα

}}
To τελευαταίο με την αντικατάσταση

.
Τώρα θεωρούμε την αντικατάσταση

,
όπου

αριστερόστροφος μοναδιαίος κύκλος καθώς χρισημοποιήθηκαν οι τύποι:

. Επειδή όλοι οι πόλοι βρίσκονται εντός του κύκλου μας (από wolfram) με την χρήση του

αρκεί να βρούμε το ρεσιντιου της

στο μηδέν.Τώρα

και

. Τώρα θα χρησιμοποιήσουμε τις γνωστές

.
Άρα
Άρα

, και συνεπώς αναζητάμε τον σταθερό συντελεστή της παραπάνω παράστασης.
Tώρα

άρα
Άρα το τελικο άθροισμα είναι το

. Μέσα σε αυτό περιέχεται
σίγουρα το
Όμοια

με την ίδια λογική αρκεί να βρεθεί το residue στο 0 της
και συνεχίζει με την ίδια λογική, απόρω αν μπορούν να υπολογιστούν στα τελικά αθροισματα οι σταθεροί όροι...
Edit: Συγνώμη για την διαγραφή της λύσης πρίν, αλλά είδα ότι ξέχασα την δεύτερη επεξεργασία.
Άς σημειωθεί ότι

.