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
 
 Интеграл от бесселевой функции
Сообщение22.11.2016, 10:34 


22/11/16
3
Необходимо найти интеграл
$$\int\limits_{0}^{+\infty}\frac{e^{k(z-h)}I_0(k\rho)}{kg-\sigma^2}dk$$
Он был получен из разных преобразований для волновой задачи.
Здесь
$I_0$ - функция Бесселя
решается все в сферических координатах $(\rho,\theta,z)$
$\sigma$ - частота
$h$ - высота, на которой расположен источник
$g$ - ускорение свободного падения (9,8)
$k$ - некоторая переменная

Опробованы следующие способы:
1) Применение теории вычетов
$$\int\limits_{0}^{+\infty}\frac{e^{k(z-h)}I_0(k\rho)}{kg-\sigma^2}dk=
\frac{1}{g}\int\limits_{0}^{+\infty}\frac{e^{k(z-h)}I_0(k\rho)}{k-\frac{\sigma^2}{g}}dk=
\left\lvert
\begin{array}{rcl}
k=e^y ; y=\ln k \\
k=0 \to y=-\infty \\
k=+\infty \to y=+\infty \\
\end{array}
\right\rvert
=
\int\limits_{+\infty}^{-\infty}\frac{e^{(z-h)e^y}I_0(e^y\rho)}{e^y-\frac{\sigma^2}{g}}dy=$$
$$=
2\pi \frac{e^{\frac {\sigma^2(z-h)} {g} } I_0(\frac{\sigma^2\rho}{g})}{{\frac{\sigma^2}{g}}}
=
2\pi \frac{g e^{\frac {\sigma^2(z-h)} {g} } I_0(\frac{\sigma^2\rho}{g})}{\sigma^2}$$
Здесь возникают вопросы: Можно ли при переходе оставить $I_0$? или нужно переходить к функции Ханкеля $H_0$?

2) Разложила все функции в ряд(чтобы исследовать на сходимость, т.к. идей как исследовать интеграл на сходимость толковых не пришло)
и получено
$$\sum\limits_{0}^{+\infty}\frac{k^{4i} (-1)^i \rho^{2i} g^i (z-h)^i}{2^{2i} (!i)^3 \sigma^{2i}}$$
Здесь были опробованы признаки Лейбница и Даламбера, но из-за переменных $\rho, z, k$ нельзя сказать ничего определенного о дроби $\Rightarrow$ ничего.

 Профиль  
                  
 
 Re: Интеграл от бесселевой функции
Сообщение22.11.2016, 13:06 


25/08/11

1074
Интеграл как человеческий интеграл расходится, знаменатель может обращаться в ноль. Или надо сказать, как он понимается по нечеловечески. В ряде где факториал?

 Профиль  
                  
 
 Re: Интеграл от бесселевой функции
Сообщение22.11.2016, 18:47 


22/11/16
3
sergei1961 в сообщении #1170796 писал(а):
Интеграл как человеческий интеграл расходится, знаменатель может обращаться в ноль. Или надо сказать, как он понимается по нечеловечески. В ряде где факториал?

Человеческий? эм. Это как сарказм над интегралом?!
Значит расходится...

В знаменателе факториал же есть $(i!)^3$

 Профиль  
                  
 
 Re: Интеграл от бесселевой функции
Сообщение22.11.2016, 21:48 


25/08/11

1074
Человеческий-это строго по определению интеграла. Но есть и разные обобщённые определения, если у Вас так, то от этого зависит ответ. Факториал в формуле не на месте, надо поправить, а не отговариваться.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: B@R5uk


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