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
 
 Вычисление параметрического интеграла
Сообщение27.10.2013, 09:25 


22/06/12
417
Вычислял параметрический интеграл

$y (p)= (y_0/\sqrt{p})  \int\limits_{x_0}^{\infty} x^2 e^{-2x} \sqrt{1-e^{-x}/p}   dx
$
$$
x_0 =\begin{cases}
-lnp,&\text{если $p<1$;}\\
0,&\text{если $p\geqslant1$;}\\
\end{cases}
$$
с помощью квадратурной формулы Лагерра. Фиксировал параметр p изменялся от 0.1 до 10.
Для отрезка [0.1 , 1.0) параметр изменялся с шагом 0.1, для [1 , 10] с шагом 0.5.
Чтобы вычисления были в общем виде для всех пределов сделал замену:
$x' = x - x_0$ и затем $2 x' = z$. Интеграл привел к новому виду:

$y (p)= (y_0/\sqrt{p})  \int\limits_{0}^{\infty} e^{-z} e^{-2 x_0} (1/2) (x_0 + z/2 )^2  \sqrt{1-e^{-z/2} e^{-x_0}/p}   dz $

Записал алгоритм на языке С++. Построил график $ y = y(p)$

Изображение

Рисунок из ответов:
Изображение

Видно, что функция должна иметь максимум, мое решение этот максимум не дает.

Задача 420 (с.119) из учебного пособия:
А. И. Алексеев Сборник задач по классической электродинамике, Москва, 1977.
Ответ к задаче на с. 262

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычисление параметрического интеграла
Сообщение27.10.2013, 10:15 
Заслуженный участник


12/09/10
1547
Ваша программа выдает тождественный ноль. Вы слышали что-либо про погрешности? Вы настолько уверены, что ваша программа вычисляет с точностью до трех с половиной десятков знаков, что затем их на график наносите?
А ошибка точно вот здесь:
Цитата:
Записал алгоритм на языке С++.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычисление параметрического интеграла
Сообщение27.10.2013, 10:31 


22/06/12
417
Пока что не важно, какова точность значений определённых программой. Все константы и так подставлялись приближенно. Хотелось бы разобраться, почему график отличается от графика в учебнике.
Вопрос в следующем: можно ли применять вообще этот метод здесь? Или необходимо провести какие-либо дополнительные преобразования с подынтегральной функцией?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычисление параметрического интеграла
Сообщение27.10.2013, 10:37 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
illuminates в сообщении #780698 писал(а):
Все константы и так подставлялись приближенно.

:lol: :lol: :lol:
Приближённо
Cash в сообщении #780688 писал(а):
Ваша программа выдает тождественный ноль.


-- менее минуты назад --

Какие все константы. У Вас нет констант.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вычисление параметрического интеграла
Сообщение27.10.2013, 10:53 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
illuminates в сообщении #780663 писал(а):
мое решение этот максимум не дает.

Похоже, что Вы просто забыли вставить ветвление для $x_0$. Очевидно же, что при малых $p$ интеграл стремится к нулю (примерно как степень три вторых на квадрат логарифма, так что график из книжки тоже достаточно условный).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

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