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
 
 О "неберущихся" интегралах
Сообщение29.10.2020, 21:27 


20/02/20
82
Здравствуйте. Мой вопрос касается "неберущихся" интегралов (в дальнейшем без кавычек).
Хорошо известно, что \int \frac{x}{\ln x}\,dx неберущийся, однако \int \frac{\ln x}{x}\,dx легко берется подстановкой. Интеграл \int \frac{\sin x}{x}\,dx тоже неберущийся, но как доказать,что \int \frac{x}{\sin x}\,dx также не берется в элементарных функциях.
Можно, конечно, свести его к дилогарифму следующим образом: \int \frac{x dx}{\sin x} = \int \frac{2ix}{e^{ix}-e^{-ix}}\,dx = \frac{i}{2} Li_2(e^{2ix})-2(i Li_2(e^{ix})+x \arctg(e^{ix}))+C (указано одним московским математиком). Но это не совсем то, что хочется. Можно ли непосредственно доказать, что указанный интеграл не берется, сведя его к интегралу от $\sin(x)/x$ без выхода в комплексную плоскость? Мне это не удалось.
Кстати, предварительно надо доказать, что интеграл от $\sin(x)/x$ тоже неберущийся. В стандартных учебниках уже 100 лет этого не найдешь. Есть, правда, одна книга: Г.Х а р д и, Интегрирование элементарных функций, но доступ к ней получить также не удалось.

 Профиль  
                  
 
 Re: О "неберущихся" интегралах
Сообщение29.10.2020, 21:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


08/11/11
5940
На эту тему много литературы, см. по ссылкам в следующих статьях:

https://en.wikipedia.org/wiki/Liouville ... al_algebra)

https://en.wikipedia.org/wiki/Risch_algorithm

 Профиль  
                  
 
 Re: О "неберущихся" интегралах
Сообщение29.10.2020, 21:34 
Заслуженный участник


20/12/10
9062
genk в сообщении #1489920 писал(а):
Есть,правда,одна книга: Г.Х а р д и, Интегрирование элементарных функций,но доступ к ней получить также не удалось.
Нашел за пару минут на libgen.

 Профиль  
                  
 
 Re: О "неберущихся" интегралах
Сообщение30.10.2020, 07:55 
Заблокирован


16/04/18

1129
Хорошие наши старые книги по теме Тимофеева, Тихомадрицкого (Тихомандрицкого). С Риша начинается современная теория.

 Профиль  
                  
 
 Re: О "неберущихся" интегралах
Сообщение30.10.2020, 09:46 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9904
Москва
nnosipov в сообщении #1489922 писал(а):
Нашел за пару минут на libgen.


Только надо искать на "Гарди".

(Оффтоп)

...сказал Ватсон Уотсону...

 Профиль  
                  
 
 Re: О "неберущихся" интегралах
Сообщение30.10.2020, 10:00 
Заслуженный участник


20/12/10
9062
Я набрал Hardy. В наше время не найти какую-нибудь классическую книжку --- это как решить интеграл.

Кстати, о птичках: можно еще посмотреть статью Прасолова в "Математическом просвещении" (вып. 7, 2003). Последний пример в ней как раз посвящен неэлементарности интегрального синуса. Ну и в список литературы имеет смысл заглянуть, особенно [7] (там, скорее всего, тоже вариант элементарного изложения).

 Профиль  
                  
 
 Re: О "неберущихся" интегралах
Сообщение30.10.2020, 19:38 


20/02/20
82
Благодарю всех участников форума, откликнувшихся на мое сообщение. Отвечаю всем сразу.
1. Алгоритм Риша не имеет отношения к рассматриваемому вопросу, т.к. им не докажешь неэлементарность интегрального синуса.
2. Отдельная благодарность за ссылку на Гарди-я действительно "за пару минут" скачал книгу Г.Харди, в которой нашел доказательство неэлементарности целого класса функций \int R(x,\sin{x},\cos{x})\,dx, где R-рациональная функция, откуда сразу вытекает ответ.
3. Кстати, о птичках. Я прочел статью Прасолова, очень понравилась-методы дифференциальной алгебры (при доказательстве теорем Лиувилля) как-то мне ближе по духу, хотя уступают в общности результатам Харди (доказательство проходит для \int \frac{\sin{x}}{x}\,dx, но не проходит для \int \frac{x}{\sin{x}}\,dx).
В общем, тема закрыта. Еще раз всем спасибо.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: dgwuqtj


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