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.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Вычислить интеграл (sin^4 x)/x^4, x=0..oo
Сообщение03.06.2010, 16:39 
Заслуженный участник


13/12/05
4526
Требуется вычислить интеграл
$$\int_0^{+\infty} \frac{\sin^4 x}{x^4}\, dx$$
Я наметил способ через $I(\beta)=\int_0^{+\infty} \frac{\sin^4 x}{x^4}e^{-\beta x}\, dx$, четвёртая производная $I^{(IV)}(\beta)$ считается, потом интегрировать четыре :-( раза и постоянные интегрирования найти из условия $I(+\infty)=0$. Нет ли способа проще?

-- Чт июн 03, 2010 16:43:09 --

А, вот на форуме такое было уже http://dxdy.ru/topic32945.html

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычислить интеграл
Сообщение03.06.2010, 17:09 
Заблокирован


05/09/09

144
г.Вологда.
Во-первых, надо перейти к такому рассмотрению $\int_{0}^{+\infty}\frac{\sin^4x}{x^4}dx=\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\frac{\sin^4x}{x^4}dx+\int_{\frac{\pi}{2}}^{\pi}\frac{\sin^4x}{x^4}dx+\int_{\pi}^{\frac{3\pi}{2}}\frac{\sin^4x}{x^4}dx+...$

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычислить интеграл
Сообщение03.06.2010, 18:25 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/01/06
3822
Padawan в сообщении #327236 писал(а):
Нет ли способа проще?
3 раза по частям (вносить икс в степени).

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычислить интеграл
Сообщение03.06.2010, 20:43 
Заблокирован


05/09/09

144
г.Вологда.
Vadim Shlovikov в сообщении #327250 писал(а):
Во-первых, надо перейти к такому рассмотрению $\int_{0}^{+\infty}\frac{\sin^4x}{x^4}dx=\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\frac{\sin^4x}{x^4}dx+\int_{\frac{\pi}{2}}^{\pi}\frac{\sin^4x}{x^4}dx+\int_{\pi}^{\frac{3\pi}{2}}\frac{\sin^4x}{x^4}dx+...$

Так как интегралы получившегося ряда не решаются в элементарных функциях, то установив степень точности, с какой требуется вычислить интеграл, методами приближённого интегрирования (метод трапеций, метод парабол) последовательно вычисляем интегралы получившегося ряда.
Какие есть ещё предложения?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычислить интеграл
Сообщение04.06.2010, 19:10 
Заблокирован по собственному желанию
Аватара пользователя


18/05/09
3612
Vadim Shlovikov в сообщении #327349 писал(а):
Какие есть ещё предложения?
Есть предложение прекратить нести чушь. В этой ветке форума тоже.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычислить интеграл
Сообщение05.06.2010, 00:42 
Заслуженный участник


26/12/08
678
$\int\limits_0^{+\infty}x^{-4}\sin^4x\,dx=-1/24\int\limits_0^{+\infty}(3-4\cos2x+\cos4x)dx^{-3}=$

$=1/6\int\limits_0^{+\infty}(2\sin2x-\sin4x)x^{-3}\,dx=-1/12\int\limits_0^{+\infty}(2\sin2x-\sin4x)dx^{-2}=$

$=1/3\int\limits_0^{+\infty}(\cos2x-\cos4x)x^{-2}\,dx=-1/3\int\limits_0^{+\infty}(\cos2x-\cos4x)dx^{-1}=$

$=2/3\int\limits_0^{+\infty}(-\sin2x+2\sin4x)x^{-1}\,dx=\pi/3$

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычислить интеграл
Сообщение05.06.2010, 11:27 
Заслуженный участник


13/12/05
4526
Полосин
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