Kezdőoldal » Tudományok » Egyéb kérdések » Miért π jön ki π/2...

Miért π jön ki π/2 helyett?

Figyelt kérdés

Integrál sin(x)/x x=0 tól x=∞ ig.

Az integrált int el fogom jelölni, hogy egyszerűbb legyen.

Legyen I(a)=int(e^(a*x*i)/x)

Ekkor az eredeti integrált I(1) komplex része fogja adni.

I'(a)=i*int(e^(a*i*x))

Feltételeztük, hogy a<0, hogy a végtelenben az antideriváltja 0 legyen:

I'(a)=1/a*(0-1)

I'(a)=-1/a

Ebből:

I(a)=-log(a)+C

I(-∞)=0, hiszen 1/∞=0 (határérték)

I(-∞)=-log(-∞)+C

0=-(log(∞)+iπ)+C

C=log(∞)+iπ

Tehát:

I(a)=-log(a)+log(∞)+iπ

I(1)=-log(1)+log(∞)+iπ

Aminek a komplex része π.



2016. dec. 7. 20:13
1 2
 1/11 anonim ***** válasza:

Nem olvastam végig a teljes levezetést, mivel időm csekély, viszont szerintem az integrálási határoknál van gond.

Gyakorlatilag -végtelentől + végtelenig számolhattad ki.

Szimmetria miatt a féltérre pedig feleződik a kapott érték...

2016. dec. 7. 22:26
Hasznos számodra ez a válasz?
 2/11 A kérdező kommentje:
Szerintem nem -∞ től ∞ ig integráltam, hiszen az e^(aix) fgv. ha x=∞-ben 0, akkor x= -∞ben ∞, tehát az integrál ∞ lenne.
2016. dec. 7. 22:38
 3/11 dq ***** válasza:

Nekem ez a legelsõ része, ami nem tetszik:


"

I'(a)=i*int(e^(a*i*x))

Feltételeztük, hogy a<0, hogy a végtelenben az antideriváltja 0 legyen:

I'(a)=1/a*(0-1)

"


Ugye a kitevõben a*i*x szerepel. Azt hiszem, amit itt csinálsz, az csak akkor mûködne, ha a*x szerepelne.

Vagyis x-szel végtelenbe tartva az e^(a*x) nullába tart, míg, az e^(a*i*x), azaz az antideriváltja az i*a*e^(a*i*x) -nek körbe körbe járkál, és nem tart semmihez x->végtelen esetén. (Úgy vetted, mintha 0-hoz tartana.)


De szerintem még néhány helyen lehet hogy invalid. Eleve pl a komplex logaritmus nem tetszik, vagy az, hogy felteszed hogy a<0, majd, a=1 esetben állítasz valamit.

(Nagyon nem néztem meg, azok a részek lehet hogy jók/jóvá tehetõk. Nem tetszik alatt most azt kell érteni, hogy én biztosan nem csinálnék ilyeneket)

2016. dec. 7. 23:17
Hasznos számodra ez a válasz?
 4/11 dq ***** válasza:
Jó, ez egy hülyeség volt. Az még oké.
2016. dec. 7. 23:30
Hasznos számodra ez a válasz?
 5/11 A kérdező kommentje:

Köszönöm, meg van a hiba!

"Vagyis x-szel végtelenbe tartva az e^(a*x) nullába tart, míg, az e^(a*i*x), azaz az antideriváltja az i*a*e^(a*i*x) -nek körbe körbe járkál, és nem tart semmihez x->végtelen esetén. (Úgy vetted, mintha 0-hoz tartana.)"


I(a)=int(e^(ix)/x*e^(ax))

I'(a)=int(e^(ix)*e^(ax))

I'(x)=int(e^(ix+ax))

I'(a)=1/(a+i)*(0-1)

I'(a)=-1/(a+i)

I'(a)=-(a-i)/(a²+1)

I'(a)=i/(a²+1)-a/(a²+1)

I(a)=i*tan^-1(a)-1/2*log(a²+1)+C

I(-∞)=0

C=-i*tan^-1(-∞)+1/2*log(∞²+1)

C=i*π/2+∞

Tehát:

I(a)=i*tan^-1(a)-1/2*log(a²+1)+i*π/2+∞

Az integrál értéke pedig I(0) komplex része:

I(0)=i*(tan^-1(0)+π/2)+(∞-1/2*log(1))

I(0)=i*π/2+∞

Tehát az integrál értéke π/2.


Így el lett kerülve a függvény oszcillációja a végtelenben, hiszen az e^(ax) nullához tart.

Tudom, hogy a ∞ használata az egyenletben helytelen, de sokkal egyszerűbb, mint határértékként kiírni mindenhova.

Köszönöm :)

2016. dec. 7. 23:35
 6/11 dq ***** válasza:

Honnan van a módszer?

Könyvet vagy ilyesmit meg tudsz nevezni?

2016. dec. 8. 01:07
Hasznos számodra ez a válasz?
 7/11 A kérdező kommentje:
Pontosan melyik módszerre gondolsz? A sin(x) helyett e^(ix) komplex részének használatára, vagy az új változó bevezetésére, majd aszerint deriválás, integrálásra?
2016. dec. 8. 06:14
 8/11 dq ***** válasza:
Aha. Nem láttam még ilyet.
2016. dec. 8. 09:41
Hasznos számodra ez a válasz?
 9/11 A kérdező kommentje:
Írok inkább privát üzenetben, ott egyszerűbb megbeszélni.
2016. dec. 8. 12:24
 10/11 dq ***** válasza:

Ez nem egy komplett eljárás, hogy így határozz meg impropriusokat? Mármint, mindennel együtt. Nekem egységesnek tûnik.


Például hogy számítasz arra hogy I' -bõl ki fog esni az x, meg, hogy a logaritmus képzetes értéke "jó" lesz, stb. (A komplex logaritmus függvény többértékû, hiszen e^(0) és e^(i*2k*pi) ugyanúgy 1. Sõt, ez mindenképpen problémákat okoz.)

Úgy érzem, hogy valahol ki van dolgozva az egész eljárás, hogy nem lesz baj azokból a lépésekbõl, amikre én azt írtam, hogy veszélyesnek érzem. (a<0-val dolgozol, majd a=1-et helyettesítesz, meg, a logaritmusaid képzetes értékei nem csak mod 2pi, hanem ténylegesen jó eredményt adnak, stb.)

2016. dec. 8. 18:11
Hasznos számodra ez a válasz?
1 2

Kapcsolódó kérdések:





Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu

A weboldalon megjelenő anyagok nem minősülnek szerkesztői tartalomnak, előzetes ellenőrzésen nem esnek át, az üzemeltető véleményét nem tükrözik.
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!