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




 
 Вычисление параметрического интеграла
Сообщение27.10.2013, 09:25 
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

 
 
 
 Re: Вычисление параметрического интеграла
Сообщение27.10.2013, 10:15 
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++.

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

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

 
 
 
 Re: Вычисление параметрического интеграла
Сообщение27.10.2013, 10:53 
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).

 
 
 [ Сообщений: 5 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group