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
 
 Интеграл от корня из биквадрата в кубе в знаменателе
Сообщение10.12.2018, 01:29 


21/01/09

133
Приветствую опытных математиков. Прошу проконсультировать по такому вопросу:
нужно взять интеграл (на действительных числах):
$\int_{0}^{\infty}\frac{dx}{\sqrt{(1+x^2)(1+Cx^2)}^3}$
или что по сути то же самое после замены переменной:
$\int_{0}^{\infty}\frac{dx}{\sqrt{(1+Cx^2+x^4)}^3}$
произвольная постоянная C > 0.
Для неопределённого интеграла выражения по-любому должны быть слишком громоздкие,
но может хоть от нуля до бесконечности будет в разумных пределах.
Требуется: 1. Быстрая реализуемость на компьютере. Не бесконечный ряд с плохой сходимостью.
2. Наглядность. Если надо привлекать стандартные эллиптические интегралы, то лучше вместо них какое-то приближение с погрешностью в пределах 1%.
В радикалах и элементарных функциях.
Заранее благодарю за поддержку темы. В интернете и литературе удалось накопать только, что с биквадратом иметь дело проще, чем с полным многочленом 3-ей или 4-ой степени. Но конкретных рецептов не приводят. Обращаю ваше внимание, что в знаменателе не просто корень, а ещё и в кубе.

 Профиль  
                  
 
 Re: Интеграл от корня из биквадрата в кубе в знаменателе
Сообщение10.12.2018, 08:33 
Заслуженный участник


25/02/11
1786
Математика для первого интеграла дает
$$
\frac{(C+1) E(1-C)-2 C K(1-C)}{(C-1)^2},
$$
где $E$ и $K$ — полные эллиптические интегралы. Первые члены асимптотики на бесконечности:
$$
\frac{1}{\sqrt{C}}+\frac{-\frac{3 \log (C)}{4}+\frac{11}{4}-3 \log (2)}{C^{3/2}}-\frac{3 (30 \log (C)-97+120 \log (2))}{64 C^{5/2}}-\frac{15 (35 \log (C)-108+140 \log (2))}{256
   C^{7/2}}.
$$
Относительная погрешность этого приближения меньше 1% при $C\ge5$ где то, так что пойдет для $C\ge6$. А на отрезке $[0,6]$ можно приблизить многочленом по МНК.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 

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