2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Найти выражение для интеграла
Сообщение29.03.2017, 23:37 


20/10/12
235
Добрый вечер, уважаемые участники форума!
Как посоветуете вычислять вот такой интеграл:

$\int_{-\infty}^{\infty} \frac{1}{(1 + Ax^2)^\frac {N-1}{2}} \exp{(-\frac{Bx^2}{1+Ax^2})} \exp{(-Cx^2)} dx$

$A, B, C$-действительные, положительные, $N$ - целое, положительное, $N \geq 3$

Ну то есть, мне его даже не взять нужно(наверняка он в элементарных функциях не берется), а скорее представить в виде какого-нибудь ряда, желательно быстро сходящегося для вычислений на компьютере.
Я могу, конечно, сразу вписать ряды для экспонент, но это будет ужасно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти выражение для интеграла
Сообщение30.03.2017, 00:34 
Заслуженный участник


25/02/08
2961
shukshin
А почему не подходит вариант тупо считать численно с конкретными константами?
P.S. Можно, конечно, подобрать интерполяционные функции на результат, т.к. интеграл является монотонно убывающей функцией всех параметров, но всё равно это извращение.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти выражение для интеграла
Сообщение30.03.2017, 00:41 


20/10/12
235
Ms-dos4, ну да, наверное к этому все идет,
надо только пределы поменять для конечности интервала, и тут замена
$t = \frac {x^2}{1 + Ax^2}$ будет симпатично смотреться. есть ли что-то конструктивнее?

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти выражение для интеграла
Сообщение30.03.2017, 01:02 
Заслуженный участник


25/02/11
1786
Матпакеты и с бесконечными пределами без проблем посчитают. И с любой точностью. Или взять прямо отрезок $Cx^2\le100$, поскольку экспонента на бесконечности быстро убывает.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти выражение для интеграла
Сообщение30.03.2017, 11:20 


25/08/11

1074
Если банальный способ попробовать, соединить две экспоненты под знаком интеграла в одну, разложить её в ряд и попробовать посчитать интегралы от дробей...?

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти выражение для интеграла
Сообщение30.03.2017, 11:29 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Вот опять в ряд. Плохо раскладывать экспоненту с большими показателями в ряд, тем более с большими отрицательными.

Отрубить же хвост (как предлагал Vince Diesel, только не так грубо) и применить к оставшемуся любую квадратурную формулу -- стратегия вполне разумная. Для столь быстро убывающей подынтегральной функции. Во всяком случае, если не нужна слишком уж большая точность -- если не нужно выжимать все соки до исчерпания машинной.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти выражение для интеграла
Сообщение30.03.2017, 12:25 


20/10/12
235
ewert, мне как раз точность достаточно важна.
В итоге я остановился на варианте с переходом к интервалу $[0;1]$ с помощью замены.
Подынтегральное выражение там получается приемлимым.
Впрочем вариант "без хвостов" буду держать в памяти, на всякий случай.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти выражение для интеграла
Сообщение31.03.2017, 08:05 


25/08/11

1074
ewert --- согласен, в ряд было неудачное предложение.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Евгений Машеров


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group