IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

> интеграл [с параметром], проблема с границами интегрирования
Дмитрий (aka Dimasick)
сообщение 31.1.2012, 18:35
Сообщение #1


Школьник
*

Группа: Продвинутые
Сообщений: 13
Регистрация: 11.3.2009
Город: Новосибирск



Интеграл зависит от праметра t, но главное - не получается разобраться с границами интегрирования:
(IMG:http://s018.radikal.ru/i507/1201/7a/d3e11ddc0103.jpg)
Внутренний (по у) интеграл в своей нижней границе имеет функцию от х. Я так понимаю, надо разбить внешний интеграл (по х) на такие области интегрирования, на которых максимум определяется однозначно. Но это никак не получается. Приравниваю выражения, стоящие под знаком max, получаю параметрическое тригонометрическое уравнение sin(x)cos(x)+sin(x)=t, которое совсем не радует (IMG:style_emoticons/default/sad.gif)
Может надо как-то иначе? Какую-то хитрую замену? В принципе внутренний интеграл (первообразная) очевидна (арксинус), но арксинус от максимума тоже как-то не радует. И Фубини в углу курит уже вторую пачку... нервно ... (IMG:style_emoticons/default/sad.gif)
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения
 
Ответить в эту темуОткрыть новую тему
Ответов
venja
сообщение 1.2.2012, 15:45
Сообщение #2


Доцент
******

Группа: Преподаватели
Сообщений: 3 615
Регистрация: 27.2.2007
Город: Екатеринбург
Вы: преподаватель



Забавный интеграл.
А в чем задание?
Получить выражение этого интеграла как явной функции от t?
Не уверен, что он выражается через элементарные функции.

Вот мои преобразования (надеюсь, в арифметике не ошибся).

Обозначим значение этого интеграла b(t). Тогда вычисляя интеграл по у, получим, что

b(t)=-int(0,pi) [arcsin(a(x,t))] dx,

где a(x,t)=max{-1,cosx-t/sinx}.

Теперь надо выяснить, на каких интервалах по х этот максимум равен (-1), а на каких cosx-t/sinx. Для этого на интервале (0,pi) решить неравенство
cosx-t/sinx > -1. Это неравенство равносильно

f(x)>t, где
f(x)=0.5*sin2x+sinx.

Исследуя функцию f(x) на интервале (0,pi), легко видеть, что она
на (0,pi/3) возрастает от 0 до 3*sqrt(3)/4, а затем снова убывает до 0 на (pi/3,pi).
Отсюда следует:
1)Для всех t из(0,3*sqrt(3)/4) уравнение f(x)=t имеет в интервале (0,pi)
ровно 2 корня по разные стороны от pi/3. Обозначим меньший и больший из них через a1(t) и a2(t) (не думаю, что эти корни находятся аналитически).
2) Тогда
a(x,t)=
а) (-1), если х из (0,a1(t)) и (a2(t),pi)
б) cosx-t/sinx, если х из (a1(t),a2(t)).

Тогда интеграл приводится к виду:

b(t)=0.5*(pi)^2+0.5*pi*[a1(t)-a2(t)]-int[a1(t),a2(t)] {arcsin(cosx-t/sinx)} dx.

Пока так. Не уверен, что можно дальше продвинуться аналитически. Численно - без проблем для любого t.
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения

Сообщений в этой теме
Дмитрий (aka Dimasick)   интеграл [с параметром]   31.1.2012, 18:35
A_nn   А не пробовали дифференцировать по параметру? Може...   1.2.2012, 5:00
Дмитрий (aka Dimasick)   А не пробовали дифференцировать по параметру? Мож...   1.2.2012, 8:54
A_nn   Ну от максимума тут избавиться можно - как Вы и хо...   1.2.2012, 9:31
Дмитрий (aka Dimasick)   Ну от максимума тут избавиться можно - как Вы и х...   1.2.2012, 9:43
Dimka   Интеграл зависит от праметра t, но главное - не п...   1.2.2012, 9:59
A_nn   Почему? она однозначная, вроде бы... Но откуда з...   1.2.2012, 10:03
Dimka   Почему? она однозначная, вроде бы... Что означа...   1.2.2012, 10:05
Дмитрий (aka Dimasick)   Но откуда задание все равно интересно :) Дал пре...   1.2.2012, 10:14
A_nn   максимальное из этих двух чисел... зависит от пара...   1.2.2012, 10:08
Dimka   максимальное из этих двух чисел... Ну тогда исс...   1.2.2012, 10:09
A_nn   Нет, в этот момент и t и x уже зафиксированы. Прос...   1.2.2012, 10:12
A_nn   а экспонента есть в ответе, не знаете?   1.2.2012, 10:14
Дмитрий (aka Dimasick)   а экспонента есть в ответе, не знаете? Нету, хот...   1.2.2012, 10:17
Dimka   Нету, хотя при желании все можно записать и через...   1.2.2012, 11:05
Дмитрий (aka Dimasick)   Судя по графику max достигается при t=3sqrt(3)/4 ...   1.2.2012, 11:47
Dimka   Да, так и есть, но это просто мысли вслух или это...   1.2.2012, 12:01
A_nn   Отсюда и берется граница по t Дмитрий (aka Dimasi...   1.2.2012, 11:53
Дмитрий (aka Dimasick)   Дмитрий (aka Dimasick), а на какую тему предполож...   1.2.2012, 13:48
venja   Забавный интеграл. А в чем задание? Получить выраж...   1.2.2012, 15:45
Дмитрий (aka Dimasick)   Забавный интеграл. А в чем задание? Получить выра...   1.2.2012, 18:37
A_nn   Да, до такого места я тоже доходила с по разным до...   1.2.2012, 16:13
A_nn   Дмитрий, я еще раз попробую объяснить, что имею в ...   1.2.2012, 19:17
Дмитрий (aka Dimasick)   Дмитрий, я еще раз попробую объяснить, что имею в...   1.2.2012, 20:12
venja   попробуйте пустить задачу на форум dxdy. Ттам мног...   2.2.2012, 0:24
A_nn   Я смотрела - там уже есть :) Но без ответа.   2.2.2012, 4:57
Дмитрий (aka Dimasick)   Еще идеи?   6.2.2012, 14:32
Dimka   Отнесите свое задание своему преподу обратно. Высо...   6.2.2012, 14:49
Дмитрий (aka Dimasick)   Условие уточнялось несколько раз. Какие еще идеи?   6.2.2012, 21:39


Ответить в эту темуОткрыть новую тему
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



- Текстовая версия Сейчас: 26.5.2025, 3:56

Книжки в помощь: "Сборник заданий по высшей математике" Кузнецов Л.А., "Сборник заданий по высшей математике" Чудесенко В.Ф., "Индивидуальные задания по высшей математике" Рябушко А.П., и другие.




Зеркало сайта Решебник.Ру - reshebnik.org.ru