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: 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