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




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Расширение релятивистского газа в полупространство
Сообщение29.01.2014, 12:31 


03/12/10
102
Здравствуйте,
решая задачу о расширении релятивистского газа в полупространство дошел до интеграла:
$\int\limits_a\limits^{\inf} \exp(-bx)x\sqrt{x^2-1}dx$
($a = a(y,t) $- некоторая функция от переменно интегрирования не зависящая)
есть ли какой-нибудь способ взять этот интеграл?

 Профиль  
                  
 
 Re: Расширение релятивистского газа в полупространство
Сообщение29.01.2014, 13:07 
Заслуженный участник


25/02/08
2961
В случае произвольного параметра $\[a\]$ видимо нет. Если $\[a = 1\]$, то используя представление модифицированной функции Бесселя второго рода$\[{K_n}(z) = \frac{{\sqrt \pi  }}{{\Gamma (n + \frac{1}{2})}}\int\limits_1^\infty  {{{({\xi ^2} - 1)}^{n - \frac{1}{2}}}{e^{ - z\xi }}d\xi } \]$ (которое верно при при $\[{\mathop{\rm Re}\nolimits} n >  - \frac{1}{2}\]$) , полагая n=1 можно получить $\[\int\limits_1^\infty  {x\sqrt {{x^2} - 1} {e^{ - bx}}dx}  = \frac{1}{b}{K_2}(b)\]$. В случае a=0 аналитическое решение тоже можно проделать, использовав другое представление, ответ будет суммой нескольких (различных) функций Бесселя. А если серьёзно - считайте численно (интегрировать ряд это по моему несерьёзно).

 Профиль  
                  
 
 Re: Расширение релятивистского газа в полупространство
Сообщение29.01.2014, 13:16 


03/12/10
102
Изначально в нижнем пределе интеграла была 1, но интеграл был:
$\int\limits_1\limits^{\inf} \exp(-bx)x\sqrt{x^2-1}\Theta(-\sqrt{x^2-1}-\dfrac{yx}{ct})dx$
$\Theta()$ - функция Хевисайда.
А раз уж интеграл не берется, буду делать упрощения. Спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Расширение релятивистского газа в полупространство
Сообщение29.01.2014, 14:39 
Заслуженный участник


25/02/08
2961
Mitrandir
Если абстрагироваться от физики, то учитывая определение функции Хевисайда $\[\Theta ( - \sqrt {{x^2} - 1}  - \frac{{yx}}{{ct}}) = 1\]$ при $\[ - \sqrt {{x^2} - 1}  - \frac{{yx}}{{ct}} > 0\]$, а если $\[ - \sqrt {{x^2} - 1}  - \frac{{yx}}{{ct}} < 0\]$, то $\[\Theta ( - \sqrt {{x^2} - 1}  - \frac{{yx}}{{ct}}) = 0\]$. Выразив $\[y\]$ и перейдя к пределу $\[x \to \infty \]$, в случае если $\[y <  - ct\]$ интеграл будет равен $\[\frac{1}{b}{K_2}(b)\] $. Если же нет, то в случае $\[y > 0\]$ интеграл равен 0, в других случаях (а к сожалению, ваш "физичный" случай относится именно к ним) аналитически взять его вряд ли возможно.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, 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