46
Tích phân phụ thuộc tham số: Parameter related integrals. ........................................ 3 ...........................................4 ........................................... 4 ..................................5 ......................7 ..........................9 ...........................9 ................................9 ........................11 ........................................................... 11 ...............................12 1

Tích phân phụ thuộc tham số

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Tích phân phụ thuộc tham số

Tích phân phụ thuộc tham số:Parameter related integrals.

.................................................................................................3

........................................................................................................4

........................................................................................................4

...................................................................................5

......................................................7

...............................................................9

..................................................................9

.............................................................................9

...........................................................11

................................................................................................................................................11

............................................................................12

1

Page 2: Tích phân phụ thuộc tham số

.................................................................................14

....................................................................................16

.....................................................................................16

................................................................18

..............................................................................18

......................................................................................20

................................................................................21

..............................................................................................22

.....................................................................24

..................................................................................27

...........................................................................................27

......................................................................................................28

....................................................................30

2

Page 3: Tích phân phụ thuộc tham số

.........................................................................................................30

*/ ................................................................................................................32

.................................................................................................................32

*/ ....................................................................................32

*/ ...............................................................................................................34

*/ ..........................................................................................34

.................................................................................................34

*/ .................................................................................................................35

.................................................................................36

................................................................................................................................................38

3

Page 4: Tích phân phụ thuộc tham số

There is a discontinuity point which should be omiited at x = 0 because

Discontinuity: điểm gián đoạn, omitte: bỏ qua, consider: xem xét.

Solution:

4

Page 5: Tích phân phụ thuộc tham số

Fact: kết quả, sự thật.

5

Page 6: Tích phân phụ thuộc tham số

6

Page 7: Tích phân phụ thuộc tham số

Factoring integrand in rational fractions – phân tích hàm dưới dấu tích phân thành phân thức hữu tỉ.

7

Page 8: Tích phân phụ thuộc tham số

Regard: cho, xem như.

8

Page 9: Tích phân phụ thuộc tham số

Code Matlaba = input('nhap vao can duoi a: ');b = input('nhap vao can tren b: ');x = a:10^(-3):b;y = log(1 + (sin(x)).^2 );y1 = 0; for i = 2 : 1 : length(x) - 1 y1 = y1+y(i);end I = ((b - a)/length(x))*( y1 + y(1)/2 + y(length(x))/2)I = pi*log(2^(1/2) + 1) - pi*log(2) = 0.5913

9

Page 10: Tích phân phụ thuộc tham số

10

Page 11: Tích phân phụ thuộc tham số

11

Page 12: Tích phân phụ thuộc tham số

12

Page 13: Tích phân phụ thuộc tham số

13

Page 14: Tích phân phụ thuộc tham số

(convergent: hội tụ, uniformly convergent: hội tụ đều, consider: xem xét.

14

Page 15: Tích phân phụ thuộc tham số

Even function: hàm số chẵn.

15

Page 16: Tích phân phụ thuộc tham số

Integral dependent parameter: tích phân phụ thuộc tham số.

16

Page 17: Tích phân phụ thuộc tham số

17

Page 18: Tích phân phụ thuộc tham số

Therefore we can derivative integrand with respect to parameter y. Do đó ta có thể lấy đạo hàm theo tham số y dưới dấu tích phân:

18

Page 19: Tích phân phụ thuộc tham số

19

Page 20: Tích phân phụ thuộc tham số

20

Page 21: Tích phân phụ thuộc tham số

Therefore we can derivative integrand with respect to parameter y.

21

Page 22: Tích phân phụ thuộc tham số

Solution of homogeneous differential equation is form:

22

Page 23: Tích phân phụ thuộc tham số

Solution of homogeneous differential equation is form: nghiệm của pt vi phân thuần nhất có dạng.

Particular solution: nghiệm riêng.

23

Page 24: Tích phân phụ thuộc tham số

24

Page 25: Tích phân phụ thuộc tham số

25

Page 26: Tích phân phụ thuộc tham số

26

Page 27: Tích phân phụ thuộc tham số

Solution: For , we have the following Fourier series (chuỗi Fourier):

.

Now let's apply Parseval's identity (đẳng thức Parseval):

Performing now the change of variables we have

Solution:

27

Page 28: Tích phân phụ thuộc tham số

Solution:

This gives us:

28

Page 29: Tích phân phụ thuộc tham số

This can be divided into two individual (riêng biệt) sums that need to be calculated:

Since , we have C = 0, so the solution to this sum is

29

Page 30: Tích phân phụ thuộc tham số

Solution:

Solution:

30

Page 31: Tích phân phụ thuộc tham số

31

Page 32: Tích phân phụ thuộc tham số

*/

Solution:

Solution:

*/

Solution:

32

Page 33: Tích phân phụ thuộc tham số

Another elementary approach – 1 phương pháp tiếp cận sơ cấp khác:

Wrong:

33

Page 34: Tích phân phụ thuộc tham số

*/

Solution:

*/

Solution:

Solution:

34

Page 35: Tích phân phụ thuộc tham số

*/

35

Page 36: Tích phân phụ thuộc tham số

Solution:

Theo quy nạp ta được:

36

Page 37: Tích phân phụ thuộc tham số

37

Page 38: Tích phân phụ thuộc tham số

When two functions f and g are decomposed into power series around the same center c, the power series of the sum or difference of the functions can be obtained by termwise addition and subtraction. That is, if:

Then it is easy to show that I(0) = 0, and what we want to calculate is now the value of I(1).

Differentiating I(α), we have

38

Page 39: Tích phân phụ thuộc tham số

39

Page 40: Tích phân phụ thuộc tham số

40

Page 41: Tích phân phụ thuộc tham số

41

Page 42: Tích phân phụ thuộc tham số

Thus integrating both side with respect to α from 0 to 1 and partially applying the substitution , we have

Here, the last term of RHS is again integral of a rational function. So we can evaluate it. Or you

42

Page 43: Tích phân phụ thuộc tham số

can use the taylor expansion

Thus combining (1), (3) and (4), we have

Therefore it remains to evaluate . But using (2) again, we have

,

completing the proof.

Using this formula, we can obtain some special values for this integral. For example,

43

Page 44: Tích phân phụ thuộc tham số

44