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: 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