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
 
 Асимптотика интеграла
Сообщение11.05.2017, 10:06 
Аватара пользователя


05/04/13
580
Доброго дня Всем!
Подскажите пожалуйста, как доказать следующую асимптотическую формулу
$$\int\limits_1^{+\infty}\cfrac{e^{i\lambda t}}{\sqrt{t^2-1}}\,dt\sim\sqrt{\frac{\pi}{2\lambda}}e^{i\left(\lambda+\frac{\pi}{4}\right)},$$ при $\lambda \to +\infty.$

 Профиль  
                  
 
 Re: Асимптотика интеграла
Сообщение11.05.2017, 11:51 


11/07/16
802
Интеграл равен $\rm {BesselK}_0(-i \lambda ).$ Асимптотики функций Бесселя хорошо изучены (см., например,
Цитата:
Бейтмен Г., Эрдейи А. Функции Бесселя, функции параболического цилиндра, ортогональные многочлены // Высшие трансцендентные функции. Т. 2. 2-е изд / Пер. с англ. Н. Я. Виленкина. — М.: Наука, 1974. — 296 с.
). Полагаю также, что нахождение такой асимптотики изложено в
Цитата:
Федорюк М.В. Метод перевала. — 1977. — С. 366.
Все это в настоящее время механизировано в Мэйпле и Математике.

 Профиль  
                  
 
 Re: Асимптотика интеграла
Сообщение11.05.2017, 11:59 
Аватара пользователя


05/04/13
580
Markiyan Hirnyk
Несомненно, но вряд ли стоит вычислять интеграл, чтоб найти его асимптотику.

 Профиль  
                  
 
 Re: Асимптотика интеграла
Сообщение11.05.2017, 12:08 


11/07/16
802
Вам указали на книгу Федорюка, где должно быть изложено нахождение асимптотики интеграла такого вида без его вычисления.

 Профиль  
                  
 
 Re: Асимптотика интеграла
Сообщение11.05.2017, 12:33 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
После замены $\lambda(t-1)=z$ получается $\frac{e^{i\lambda}}{\sqrt\lambda}\int\limits_0^{+\infty}\frac{e^{iz}dz}{\sqrt{z(\varepsilon z+2)}}$, где $\varepsilon=\frac1{\lambda}$. При любом фиксированном эпсилоне, т.е. при любой лямбде положительную вещественную полуось можно перевести в положительную мнимую (что-то вроде леммы Жордана). А на мнимой полуоси после замены $z=ix^2$ в пределе $\varepsilon\to0$ получается $\frac{e^{i\lambda}\sqrt{2i}}{\sqrt\lambda}\int\limits_0^{+\infty}e^{-x^2}dx$ -- вроде ровно то, что нужно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Асимптотика интеграла
Сообщение11.05.2017, 12:46 
Аватара пользователя


05/04/13
580
Спасибо Всем!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


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