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.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Интеграл Стильтеса
Сообщение06.04.2009, 08:09 


03/04/09
14
Владивосток
Ох уже не помню сколько времени убил на решение этой задачи, все таки решил и все равно не так! вобщем задача такая: посчитать интеграл Стильтеса - $\int _{0}^{1}\! \left( \sinh \left( x-1/2 \right)  \right) ^{2009}{dg(x)}$.
Ну как обычно: Канторова лестница: непрерывная монотонная функция постоянная на каждом интервале дополнения канторова множества.
На интервале длины 1/3^n принимает значение кратное 0.5 в соответствии с рисунком.
Изображение
Единственным вариантом решения, как мне показалось - было разложение \sinh (x-1/2) в сумму (через произведение скобок по формуле бинома). Собсно получилось следующее:
$ \sum _{k=1}^{n}{\frac {n!\, \left( -1 \right) ^{n+k}{{\rm e}^{x \left( 2\,k-n \right) }}}{k!\, \left( n-k \right) !\,{2}^{n}}}$
Далее, ипользовав выкладку в задачнике Киролова: $\int _{0}^{1}\!{{\rm e}^{ax}}{dx}={{\rm e}^{1/2\,a}}\prod _{k=1}^{\infty }\cosh \left( {\frac {a}{{3}^{k}}} \right)$ получил ответ:
Интеграл равен $\displaystyle 2009!/2^{2009} \sum _{k=0}^{2009} \left(  \left( -1 \right) ^{1+k}\prod _{t=1}^{\infty }\cosh \left( {\frac { 2.0\,k-2009}{{3}^{t}}} \right)  \left( k!\\
\mbox{} \right) ^{-1} \left(  \left( 2009-k \right) ! \right) ^{-1} \right)$
Логично, что эта сумма должна давать 0, это видно из графика sinh(x-1/2). т е площадь фигурки ниже оси и выше оси равны, а значит и интеграл равен 0 хоть Стильтеса хоть обычный по иксу. Но. Очевидно, что эта формула выдаст погрешность, хотябы потому что там присутсвтует бесконечность. Получилось гдето 2/5171...*10^{-170} Преподаватель проверявший это задание , сказал, что оно решено в лоб и не стал бы так издеваться... Мол то, что этот интеграл равен 0 (голому) доказывается в две строчки. Может быть кто знает как это можно сделать? Был бы премного благодарен.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение06.04.2009, 08:12 
Экс-модератор


17/06/06
5004
Ну я предлагаю доказать, что $\int_0^{1/2}=-\int_{1/2}^1$.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение06.04.2009, 08:15 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Естественно, надо сделать замену $x-{1\over2}=t$ и воспользоваться нечётностью как синуса, так и функции $h(t)=g(t+{1\over2})-{1\over2}.$

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение06.04.2009, 08:18 


03/04/09
14
Владивосток
AD Ну да, мне так и сказал преподаватель. Но проблема в том, что выкладка в Кирилове спраедлива только в промежутке [0.1]. Значит должен быть какой-то альтернативный и более простой способ
это расчитать...
ewert спасибо попробую.

 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