求常见的超越积分,为什么不可积?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/15 23:06:23

求常见的超越积分,为什么不可积?
求常见的超越积分,为什么不可积?

求常见的超越积分,为什么不可积?
性格是天生的 只有后天改变 付出真心面对别人 一般可以换回真心的.

这是一个超越积分(通常也称为不可积),也就是说这个积分的原函数不能用我们所学的任何一种函数来表示.但如果引入新的函数erf(x)=∫[0,x]e^(-t^2)dt,那么该函数的积分就可表示为erf(x)+c.
道理很简单,比如∫x^ndx,一般的该积分为1/(n+1)x^(n+1),如果不引入lnx,那么∫1/xdx就不可积了.因此对于一些积分,如果不引入新的函数,那么那些积分就有可能不...

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这是一个超越积分(通常也称为不可积),也就是说这个积分的原函数不能用我们所学的任何一种函数来表示.但如果引入新的函数erf(x)=∫[0,x]e^(-t^2)dt,那么该函数的积分就可表示为erf(x)+c.
道理很简单,比如∫x^ndx,一般的该积分为1/(n+1)x^(n+1),如果不引入lnx,那么∫1/xdx就不可积了.因此对于一些积分,如果不引入新的函数,那么那些积分就有可能不可积,而且这种情况还会经常遇到.因此对于一些常见的超越积分,一般都定义了相关的新函数.
下面就介绍几个常见的超越积分(不可积积分)
1.∫e^(ax^2)dx(a≠0)
2.∫(sinx)/xdx
3.∫(cosx)/xdx
4.∫sin(x^2)dx
5.∫cos(x^2)dx
6.∫x^n/lnxdx(n≠-1)
7.∫lnx/(x+a)dx(a≠0)
8.∫(sinx)^zdx(z不是整数)
9.∫dx/√(x^4+a)(a≠0)
10.∫√(1+k(sinx)^2)dx(k≠0,k≠-1)
11.∫dx/√(1+k(sinx)^2)(k≠0,k≠-1)
以后凡是看到以上形式的积分,我劝你不要继续尝试,因为以上积分都已经被证明了为不可积积分.但是要注意的是,虽然以上积分的原函数不是初等函数,但并不意味着他们的定积分不可求,对于某些特殊点位置的定积分还是有可能算出来的,只不过不能用牛顿-莱布尼茨公式罢了!
比如∫[0,+∞)e^(-x^2)dx=√π/2,此处的积分值就是用二重积分和极限夹逼的方法得出的,而且只能算出(-∞,+∞)或是(0,+∞)上的值,其他的值只能用数值方法算出近似值.
再如∫[0,+∞)(sinx)/xdx=π/2,此处就是用留数理论得出的

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这个积分要化为二重积分才能做
∫∫e^x²e^y²dxdy
=∫∫e^(x²+y²)dxdy
再运用极坐标变换
r^2=x^2+y^2
dxdy=rdrdθ
∫∫e^(x²+y²)dxdy
=∫∫e^r^2*rdrdθ (注意到θ∈[0,2π])
=1/2e^r^2*2π<...

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这个积分要化为二重积分才能做
∫∫e^x²e^y²dxdy
=∫∫e^(x²+y²)dxdy
再运用极坐标变换
r^2=x^2+y^2
dxdy=rdrdθ
∫∫e^(x²+y²)dxdy
=∫∫e^r^2*rdrdθ (注意到θ∈[0,2π])
=1/2e^r^2*2π
=πe^r^2+C
所以
∫e^x²dx=√(πe^r^2+C)
由于没有限定上下限,所以是没有办法求出来具体的C值及积分的值。
参考资料:
这是一个超越积分(通常也称为不可积),也就是说这个积分的原函数不能用我们所学的任何一种函数来表示.但如果引入新的函数erf(x)=∫[0,x]e^(-t^2)dt,那么该函数的积分就可表示为erf(x)+c. 道 理很简单,比如∫x^ndx,一般的该积分为1/(n+1)x^(n+1),如果不引入lnx,那么∫1/xdx就不可积了.因此对于一些积分,如果不引 入新的函数,那么那些积分就有可能不可积,而且这种情况还会经常遇到.因此对于一些常见的超越积分,一般都定义了相关的新函数.
下面就介绍几个常见的超越积分(不可积积分)
1.∫e^(ax^2)dx(a≠0)
2.∫(sinx)/xdx
3.∫(cosx)/xdx
4.∫sin(x^2)dx
5.∫cos(x^2)dx
6.∫x^n/lnxdx(n≠-1)
7.∫lnx/(x+a)dx(a≠0)
8.∫(sinx)^zdx(z不是整数)
9.∫dx/√(x^4+a)(a≠0)
10.∫√(1+k(sinx)^2)dx(k≠0,k≠-1)
11.∫dx/√(1+k(sinx)^2)(k≠0,k≠-1)
以后凡是看到以上形式的积分,不要继续尝试,因为以上积分都已经被证明了为不可积积分.但是要注意的是,虽然以上积分的原函数不是初等函数.但并不意味着他们的定积分不可求,对于某些特殊点位置的定积分还是有可能算出来的,只不过不能用牛顿-莱布尼茨公式罢了! 比如∫[0,+∞)e^(-x^2)dx=√π/2,此处的积分值就是用二重积分和极限夹逼的方法得出的,而且只能算出(-∞,+∞)或是(0,+∞)上的值,其他的值只能用数值方法算出近似值.

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性格是天生的 只有后天改变 付出真心面对别人 一般可以换回真心的。

1.什么叫做可导:
首先函数应在改点(比如x0)有意义,即f(x0)存在,其次当|x-x0|趋于0时(或者说当x向x0靠近时),
[f(x)-f(x0)]/(x-x0)的极限是存在的(或者说它的极限为有限的某个数),我们就说函数在x0点可导。
可导除了用定义判断,还可以判断在某点左右导数是否相等
2.什么叫做可微:
可导和可微是等价的,首先函数应在改点(比如...

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1.什么叫做可导:
首先函数应在改点(比如x0)有意义,即f(x0)存在,其次当|x-x0|趋于0时(或者说当x向x0靠近时),
[f(x)-f(x0)]/(x-x0)的极限是存在的(或者说它的极限为有限的某个数),我们就说函数在x0点可导。
可导除了用定义判断,还可以判断在某点左右导数是否相等
2.什么叫做可微:
可导和可微是等价的,首先函数应在改点(比如x0)有意义,其次存在有限的数A,当x与x0充分接近时
f(x)-f(x0)=A*(x-x0)+o(x-x0),其中o(x-x0)是高阶无穷小(也就是说当x趋向于x0时,o(x-x0)/(x-x0)趋向于0),
我们就说函数在x0点可微。
仔细品味一下,当x趋向于x0时,o(x-x0)/(x-x0)趋向于0,
就是说当x趋向于x0时,f(x)-f(x0)=A*(x-x0)+o(x-x0),o(x-x0)对函数增量的贡献远小于x-x0,因此函数在x0点
的性质可以用直线f(x)-f(x0)=A*(x-x0)来讨论。
由此可知A就是导数值,如果f(x)-f(x0)=A*(x-x0)+o(x-x0)两边同除(x-x0),显然可以证明,可以知道可导就是可微,同样可微就是可导。
3.什么叫做偏导:
多元函数中,例如f(x,y),令函数的其中一个自变量固定,例如令y不变,
则定义,lim(Δx趋向于0)[f(x+Δx,y)-f(x,y)]/Δx 的值为函数在点(x,y)处关于x的偏导数,函数单独由x的变化量引起的函数值的变化量 与 x的变化量 的比值,同样可以定义关于y的偏导数。
对于一般多变量函数,在某个点对于某个自变量求偏导数也应该固定其他变量
因此求偏导数的方法是把其他变量看成常数,对某个自变量求导。
在某点,对于某个自变量,偏导数是否存在呢,只要你把其它变量看成常数,就可以像讨论一元函数的导数一样讨论了。
4.这个确实是没有关系的。例如f(x,y)=(1+|x|)*y,该函数在点(0,0)对于y的偏导数存在,但对于x的偏导数不存在。

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大哥,是搞笑吗

性格是天生的 只有后天改变 付出真心面对别人 一般可以换回真心的。

(1)∫e^(-x²)dx;(2)∫(sinx)/xdx;
(3)∫1/(lnx)dx;(3)∫sinx²dx;
(5)∫根号(a²sin²x+b²cos²x)dx(a²≠b²)
还有正态分布函数的密度函数是不可积的,虽然它的原函数(即不定积分)存在,但不能用初等函数表达出来。