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


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Приближенное вычисление интеграла с погрешностью
Сообщение10.12.2015, 00:34 


20/06/15
50
Здравствуйте, помогите пожалуйста: мне нужно вычислить определенный интеграл, с погрешностью: $\delta=0,001$:
$$\int\limits_{0}^{3}\frac{1}{x}(\ch\frac{x}{3}-\cos\frac{x}{3})dx$$
Я определил, что $ \frac{1}{x}(\ch\frac{x}{3}-\cos\frac{x}{3}) $ можно записать в ряд:$$\sum\limits_{n=0}^{\infty}\frac{2 x^{4n+1}}{3^{4n+2}(4n+2)!}$$
Дальше я вычислил интеграл:
$$\int\limits_{0}^{3}\sum\limits_{n=0}^{\infty}\frac{2 x^{4n+1}}{3^{4n+2}(4n+2)!}dx=\sum\limits_{n=0}^{\infty}\frac{2\cdot3^{4n+2}}{3^{4n+2}(4n+2)! (4n+2)}=\sum\limits_{n=0}^{\infty}\frac{2}{(4n+2)!(4n+2)}$$

Но вот дальше, я не знаю как найти сколько мне брать членов(т.е. как найти $n$), что бы вычисления удовлетворяли погрешности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Приближенное вычисление интеграла с погрешностью
Сообщение10.12.2015, 00:50 
Заслуженный участник


25/02/08
2961
soulstealer
Если всё верно вычислено, то скорее всего достаточно всего двух членов ряда для такой погрешности (нулевой и первый), т.к. он очень быстро сходится, 3-ий и последующий члены уже существенно меньше.
P.S.Можно конечно и строго - найти какой нибудь ряд с известной суммой, каждый соотв. член которого больше членов данного, да и оценить им.

 Профиль  
                  
 
 Re: Приближенное вычисление интеграла с погрешностью
Сообщение10.12.2015, 05:45 
Заслуженный участник


26/10/14
380
Новосибирск
Каждый последующий член ряда как минимум в два раза меньше предыдущего, поэтому сумму хвоста, начинающегося с $n$-го элемента можно оценить сверху удвоенным $n$-ым элементом. Так даже и второй член можно откинуть!

 Профиль  
                  
 
 Re: Приближенное вычисление интеграла с погрешностью
Сообщение10.12.2015, 13:19 


20/06/15
50
NSKuber в сообщении #1081060 писал(а):
сумму хвоста, начинающегося с $n$-го элемента можно оценить сверху удвоенным $n$-ым элементом. Так даже и второй член можно откинуть!

Т.е. $$R_n=2\frac{2}{(4n+2)!(4n+2)}$$

И что дальше? Как отсюда можно доказать, что $R_n<0.001$ при $n>1$?

 Профиль  
                  
 
 Re: Приближенное вычисление интеграла с погрешностью
Сообщение10.12.2015, 13:53 


13/07/10
106
soulstealer
По монотонности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Приближенное вычисление интеграла с погрешностью
Сообщение10.12.2015, 18:46 
Заслуженный участник


26/10/14
380
Новосибирск
soulstealer в сообщении #1081099 писал(а):
И что дальше? Как отсюда можно доказать, что $R_n<0.001$ при $n>1$?

$R_n$ - это сумма хвоста? Тогда неравенство должно быть ранее в сообщении.
В лоб подставляете двойку вместо $n$ и заключаете, что весь хвост, начиная со второго члена, не превосходит $0.001$.

 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