Σελίδα 7 από 12
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Ιουν 04, 2011 12:35 pm
από erxmer
58)
Nα αποδειχθεί οτι
59)
Nα υπολογιστεί το

, όπου συγκλίνει.
60)
Nα υπολογιστεί το

, όπου συγκλίνει.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Ιουν 04, 2011 3:28 pm
από peter
erxmer έγραψε:
59)
Nα υπολογιστεί το

, όπου συγκλίνει.
Για

συγκλίνει και κάνει 0. Για

γράφουμε:

.
Αλλά για κάθε

ισχύει

. Οπότε, έχουμε:

.
Για

προφανώς αποκλίνει.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Ιουν 04, 2011 4:12 pm
από kwstas12345
60) Άν

τότε :
Θεωρούμε την συνάρτηση

η οποία έχει απλό πόλο τον μιγαδικό

στο άνω ημιεπίπεδο, όπου:
Θεωρούμε θετικά προσανατολισμένο ημικύκλιο ακτίνας

στο άνω ημιεπίπεδο, τότε
Όμως

άρα
Όμως αφήνωντας

τότε

.
Aυτό είναι προφανές (αν πάμε από την αρχή) και από το λήμμα του Jordan που λέει

όταν

.
Ακόμη

και συνεπώς

.
Εξισώνοντας πραγματικά και φανταστικά μέρη έχουμε

.
Άν

το ολοκήρωμα ισούται προφανώς με
Άν

τότε
και όμοια με παρπα΄νω θα βρούμε

.
Τελικά, άν είμαι σωστός βγαίνει:

Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Ιουν 04, 2011 8:36 pm
από Σεραφείμ
Κοτρώνης Αναστάσιος έγραψε:

, για

.
Επειδή
η Πραγματική Ανάλυση ασκεί πάντα μια ακαταμάχητη γοητεία, παραθέτω λύση χωρίς φυγή στο Μιγαδικό Επίπεδο.
Θα χρησιμοποιηθούν μετασχηματισμοί
Laplace (ίσως και για χάρη των μεθόδων).
______.ο0ο.______.ο0ο.______.ο0ο.______.ο0ο.______.ο0ο.______.ο0ο.______.ο0ο.______.ο0ο.______.ο0ο.______.ο0ο.______.ο0ο.______.ο0ο.______.ο0ο.______
Χρησιμοποιήθηκαν οι τύποι
![\displaystyle{{\color{red}{\left[ 1 \right]}}: \int\limits_0^\infty {\left( {\cos x - 1} \right){e^{ - yx}}dx} = \frac{y}{{{y^2} + 1}} - \frac{1}{y} = - \frac{1}{{y\left( {{y^2} + 1} \right)}}} \displaystyle{{\color{red}{\left[ 1 \right]}}: \int\limits_0^\infty {\left( {\cos x - 1} \right){e^{ - yx}}dx} = \frac{y}{{{y^2} + 1}} - \frac{1}{y} = - \frac{1}{{y\left( {{y^2} + 1} \right)}}}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/e10eefe5f434aa45e28f5c887930742f.png)
(στοιχειώδης απόδειξη)
![\displaystyle{{\color{red}{\left[ 2 \right]}} :\int\limits_0^\infty {\sin \left( {m\sqrt x } \right){e^{ - yx}}dx} = \frac{{m\sqrt \pi }}{{2y\sqrt y }}{e^{ - \dfrac{{{m^2}}}{{4y}}}}{\text{ and }} {\color{red}{\left[ 3 \right]}}:\int\limits_0^\infty {\frac{1}{{x\sqrt x }}{e^{ - \dfrac{{{m^2}}}{{4x}}}} \cdot {e^{ - yx}}dx} = 2\frac{{\sqrt \pi }}{m}{e^{ - m\sqrt y }}{\text{ }}} \displaystyle{{\color{red}{\left[ 2 \right]}} :\int\limits_0^\infty {\sin \left( {m\sqrt x } \right){e^{ - yx}}dx} = \frac{{m\sqrt \pi }}{{2y\sqrt y }}{e^{ - \dfrac{{{m^2}}}{{4y}}}}{\text{ and }} {\color{red}{\left[ 3 \right]}}:\int\limits_0^\infty {\frac{1}{{x\sqrt x }}{e^{ - \dfrac{{{m^2}}}{{4x}}}} \cdot {e^{ - yx}}dx} = 2\frac{{\sqrt \pi }}{m}{e^{ - m\sqrt y }}{\text{ }}}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/274f66905e8ca54be813384b76c3419a.png)
Δ. Δασκαλόπουλος - Ανώτερα Μαθηματικά Ε.Μ.Π.
3ος τόμος – σελ. 350 & 355 με αποδείξεις που βασίζονται σε χρήση διαφορικών εξισώσεων πραγματικής μεταβλητής.
A! επίσης και ότι

(επίσης στοιχειώδης απόδειξη)
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Ιουν 04, 2011 10:03 pm
από Σεραφείμ
erxmer έγραψε:60) Nα υπολογιστεί το

, όπου συγκλίνει.
Πάλι με καθαρή Πραγματική Ανάλυση
Αν

τότε το ολοκλήρωμα μηδενίζεται. Για

έχουμε
Χρησιμοποιήθηκαν οι ίδιοι τύποι που εφαρμόστηκαν (και επισημάνθηκαν) παραπάνω.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιουν 07, 2011 12:58 pm
από kwstas12345
61. Άς υπολογιστεί το

.
(έχω μια λύση με μιγαδική, καλό θα ήταν να βλέπαμε μια και με πραγματική αν είναι εφικτό)
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιουν 07, 2011 3:07 pm
από Σεραφείμ
kwstas12345 έγραψε:61. Άς υπολογιστεί το

.
(έχω μια λύση με μιγαδική, καλό θα ήταν να βλέπαμε μια και με πραγματική αν είναι εφικτό)

Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιουν 07, 2011 4:10 pm
από mathxl
62.

, n φυσικός μεγαλύτερος του 1
Απάντηση
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιουν 07, 2011 4:31 pm
από kwstas12345
Πολύ ωραία η λύση του κ. Σεραφείμ, μια άλλη λύση με μιγαδική ανάλυση, με την μέθοδο της ''κλειδαρότρυπας''.
Θεωρούμε κλειστή καμπύλη

η οποία αποτελείται από τον αριστερόστροφο κύκλο

ακτίνας

, δεξιόστροφο (αρνητική φορά διαγραφής) κύκλο

ακτίνας

, ευθύγραμο τμήμα

και ευθύγραμο τμήμα

.
Θεωρούμε την μιγαδική συνάρτηση

και επειδή η

είναι πλειιότιμη για να γίνει μονότιμη επιλέγω κλάδική τομή την ημιευθεία που έχε σαν αρχή το O (τον άξονα των θετικών πραγματικών).
Τότε θα είναι

. Η συνάρτηση

έχει δύο απλούς πόλους στα

, τότε τα ρέσιντιου σε αυτές τις θέσεις είναι:

.
Άρα

. Τώρα θα είναι
Aκόμη στο κύκλο

με αντικατάσταση

και

καθώς

όταν αφήσουμε
Ακόμη στον κύκλο

όταν

θα έχουμε

καθώς
Τώρα το

έχει παραμετρική

άρα
ενώ για το

που έχει παραμετρική

θα έχουμε

.
Άρα

.Εξισώνοντας πραγματικα και φανταστικά μέρη βρίσκουμε
Να σημειωθεί ότι και αν πάρουμε κλάδο ασυνέχειας τον αρνητικό ημιάξονα των πραγματικών θα έχουμε την ίδια λύση, μόνο που τότε
Edit: Yπάρχει άλλη μια λύση με μιγαδική.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιουν 07, 2011 4:41 pm
από mathxl
63.
Να υπολογίσετε το
Απάντηση
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιουν 07, 2011 5:31 pm
από kwstas12345
62. Ο ρίζουμε την συνάρτηση

η οποία έχει πόλο στο σημείο (απλό) στο σημείο

ο οποίος περιέχεται εντός της καμπύλης

με

με

ευθύγραμμο τμήμα από το

στο

,

τόξο κύκλου (αριστερόστροφο) και

η αντίστοιχη ακτίνα στο ''τέλος'' του τόξου (θα χρειαστεί σχήμα).
Είναι

και
Τώρα

και

καθώς η

έχει παραμετρική εξίσωση
Και

. Προσθέτωντας τα παραπάνω θα λάβουμε:
Επειδή

άρα

Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιουν 07, 2011 8:39 pm
από Σεραφείμ
mathxl έγραψε:62. 
, n φυσικός μεγαλύτερος του 1
Με Πραγματική Ανάλυση.
Χτησιμοποιήθηκαν οι τύποι

(Laplace της

) και

(υπάρχει παντού).
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιουν 07, 2011 9:01 pm
από Σεραφείμ
mathxl έγραψε:63. Να υπολογίσετε το

Με Πραγματική Ανάλυση.
Χρησιμοποιήθηκε ο τύπος

Δ. Δασκαλόπουλος Ανώτερα Μαθηματικά Ε.Μ.Π. 3ος τόμος, σελίδα 355 (μετασχηματισμός Laplace της

)
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τρί Ιουν 07, 2011 11:25 pm
από erxmer
64)
Nα υπολογιστεί το
65)
Για τους πραγματικούς αριθμούς m ώστε 3 <m<7 αποδείξτε οτι

Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιουν 08, 2011 12:07 am
από kwstas12345
64 Θεωρούμε την μιγαδική συνάρτηση

η οποία έχει απλό πόλο τα σημεία

στο άνω ημιεπέιπεδο, όπου είναι αναλύτική εκτός από τα δύο αυτά σημεία. Θεψρούμε τώρα κλειστή και θετικά προσανατολισμένη ημιπεριφέρεια ακτίνας

η οποία περιέχει τους δύο πόλους.Η

έχει στο εσωτερικό της γύρω από το

ημικύκλιο ακτίνας

από C εώς D
Ακόμη περιέχει και τα ευθύγραμμα τμήματα
Είναι

, συνεπώς
Ακόμη:

(1)
Στον κύκλο

με

και
καθώς
Επίσης

καθώς και

.
Άρα

και η (1) θα γίνει:
Εξισώνοντας πραγματικά και φανταστικά μέρη βρίσκουμε

και επειδή η μέσα συνάρτηση είναι άρτια θα έχουμε το μισό , δηλαδή:

Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Τετ Ιουν 08, 2011 1:37 am
από Σεραφείμ
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιουν 10, 2011 5:51 pm
από erxmer
66)
Ας αποδειχθεί οτι
67)
Ας αποδειχθεί οτι

Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιουν 10, 2011 6:21 pm
από erxmer
69)
Δείξτε οτι

Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιουν 10, 2011 6:36 pm
από kwstas12345
Για το 69, αρκεί να αποδειχτεί ότι

. Όμως η συνάρτηση γάμα ορίζεται σαν
και από γνωστή ιδιότητα για

, δηλαδή

. Θεωρούμε στο πάνω

άρα
και θα έχουμε:

,όπως θέλαμε.
Re: Γενικευμένα Ολοκληρώματα
Δημοσιεύτηκε: Παρ Ιουν 10, 2011 11:36 pm
από Σεραφείμ
erxmer έγραψε:66) Ας αποδειχθεί οτι
![\boxed{\displaystyle{\int_{0}^{\infty}{[(x^n+1)^{\frac{1}{n}}-x]dx}=\frac{1}{2n}B(1-2/n, 1/n)}} \boxed{\displaystyle{\int_{0}^{\infty}{[(x^n+1)^{\frac{1}{n}}-x]dx}=\frac{1}{2n}B(1-2/n, 1/n)}}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/64bdd594aca14fdf2fde318b679f81f5.png)
Έστω

. Τότε
Όμως
Τότε
Χρησιμοποιήθηκαν οι τύποι
