Korisnički Kontrolni Panel
Pogledajte svoj profil
Pogledajte svoje postove
ČPP
Prijavite se

Matematički forum na kojem možete da diskutujete o raznim matematičkim oblastima, pomognete drugima oko rešavanja zadataka, a i da dobijete pomoć kada vam zatreba


















Index stranica MATEMATIČKA ANALIZA INTEGRALI

Konvergencija odredjenog integrala

[inlmath]\int xe^x\mathrm dx[/inlmath]

Konvergencija odredjenog integrala

Postod mathproblem » Sreda, 04. Jun 2014, 20:31

Hitno mi je potrebno resenje ovog zadatka
[b]Ispitati konvergenciju sledeceg integrala
[dispmath]\int\limits_{-1}^{+\infty}\frac{\mathrm dx}{x^2+\sqrt{x^4+1}}[/dispmath]
Nova sam na forumu, pa se bas i ne snalazzim najbolje, bicu puno zahvalna ako neku uspe da resi ivaj zadatak :mhm:
Unapred zahvalna :D
Poslednji put menjao Daniel dana Četvrtak, 05. Jun 2014, 08:22, izmenjena samo jedanput
Razlog: Prebacivanje u Latex
 
Postovi: 42
Zahvalio se: 18 puta
Pohvaljen: 0 puta

Sharuj ovu temu na:

Share on Facebook Facebook Share on Twitter Twitter Share on MySpace MySpace Share on Google+ Google+
  • +1

Re: Konvergencija odredjenog integrala

Postod Daniel » Četvrtak, 05. Jun 2014, 08:27

Pozdrav, nova,
Reč hitno je na ovom forumu prilično nepoželjna. :) Pametno je ne ostavljati svoje obaveze za poslednji trenutak, pa onda neće biti ni hitno. :)
Na ovom forumu se koristi Latex za pisanje formula. Lako se nauči, ovde imaš uputstvo. Korigovao sam ti, ali da znaš radi budućih postova.
Takođe, pravilo je i da ne radimo zadatke, već pomažemo korisnicima da zadatke urade. To znači, kad postaviš neki zadatak, treba da nam pokažeš dokle si stigla s izradom, koje si ideje primenila, gde je nastao problem itd.
Upoznaj se i s ostalim tačkama forumskog Pravilnika.

Što se zadatka tiče, uoči da je izraz u imeniocu funkcija koja je neprekidna na celom zadatom intervalu, od [inlmath]-1[/inlmath] do [inlmath]+\infty[/inlmath]. Takođe, vrednost mu je uvek veća ili jednaka od jedinice, što znači da će vrednost integranda uvek biti manja ili jednaka od jedinice.
Pošto je donja granica integrala konačna vrednost, a i vrednost integranda je u celom intervalu konačna, konvergencija ovog integrala će zavisiti od ponašanja integranda na gornjoj granici, koja iznosi [inlmath]+\infty[/inlmath].
Za [inlmath]x\to +\infty[/inlmath] integrand je asimptotski ekvivalentan s funkcijom [inlmath]\frac{1}{2x^2}[/inlmath], čiji integral u beskonačnosti konvergira, pa odatle sledi da konvergira i zadati integral.
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9378
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4974 puta

Re: Konvergencija odredjenog integrala

Postod mathproblem » Četvrtak, 05. Jun 2014, 19:16

zahvaljujem se najlepse :)
pokusavala sam da uradim i ja zadatak, ali mi nije bas najjasnije kako da znam sa kojom tacno funkcijom uporedjujem datu. :(
 
Postovi: 42
Zahvalio se: 18 puta
Pohvaljen: 0 puta

Re: Konvergencija odredjenog integrala

Postod Daniel » Petak, 06. Jun 2014, 22:09

Možemo uočiti da je sabirak s najvišim stepenom u imeniocu [inlmath]x^2[/inlmath], a i ono [inlmath]x^4[/inlmath] pod korenom, kad bi izašlo ispred korena, postalo bi [inlmath]x^2[/inlmath]. Znači, logično bi bilo da ceo taj izraz u imeniocu asimptotski uporedimo sa [inlmath]x^2[/inlmath]:
[dispmath]\lim_{x\to +\infty}\frac{x^2+\sqrt{x^4+1}}{x^2}=\lim_{x\to +\infty}\left(1+\sqrt{1+\cancelto{0}{\frac{1}{x^4}}}\right)=2[/dispmath]
što znači da bi bilo
[dispmath]\lim_{x\to +\infty}\frac{x^2+\sqrt{x^4+1}}{2x^2}=1[/dispmath]
to jest, funkcija [inlmath]\frac{1}{x^2+\sqrt{x^4+1}}[/inlmath] bi u [inlmath]+\infty[/inlmath] bila asimptotski ekvivalentna funkciji [inlmath]\frac{1}{2x^2}[/inlmath].
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9378
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4974 puta

Re: Konvergencija odredjenog integrala

Postod Milovan » Subota, 07. Jun 2014, 00:11

Ako ti prethodna objašnjenja nisu bila dovoljna – evo nešto opširnije.

Razdvojimo polazni integral na dva integrala:
[dispmath]\int\limits_{-1}^{+\infty}\frac{1}{x^2+\sqrt{x^4+1}}\mathrm dx=\int\limits_{-1}^1\frac{1}{x^2+\sqrt{x^4+1}}\mathrm dx+\int\limits_1^{+\infty}\frac{1}{x^2+\sqrt{x^4+1}}\mathrm dx[/dispmath]
Prvi integral je konvergentan jer je funkcija [inlmath]\frac{1}{x^2+\sqrt{x^4+1}}[/inlmath] neprekidna na intervalu [inlmath][-1,1][/inlmath] i prima samo konačne vrednosti. Samim tim, površina ispod grafika te funkcije za [inlmath]-1\le x\le 1[/inlmath] je takođe konačna. Kako je ta površina jednaka vrednosti samog integrala, sledi da je taj integral konvergentan.

Sada ispitajmo konvergenciju drugog. Pre toga, navešću detalje oko kriterujuma. Neka su [inlmath]f(x)[/inlmath] i [inlmath]g(x)[/inlmath] dve pozitivne funkcije ([inlmath]f(x)>0[/inlmath] i [inlmath]g(x)>0[/inlmath]) definisane na intervalu [inlmath][a,b][/inlmath] (pri čemu neka od vrednosti [inlmath]a[/inlmath] i [inlmath]b[/inlmath] može biti i beskonačna). Ako se funkcija nepravilno ponaša u nekoj od obodnih tačaka (dakle u nekoj od tačkaka [inlmath]x=a[/inlmath] ili [inlmath]x=b[/inlmath]) i ako je u okolini te tačke [inlmath]f(x)\sim g(x)[/inlmath], onda je integral [inlmath]\int\limits_a^bf(x)\mathrm dx[/inlmath] konvergentan ako i samo ako je i integral [inlmath]\int\limits_a^bg(x)\mathrm dx[/inlmath] konvergentan.
To da je [inlmath]f(x)\sim g(x)[/inlmath], uprošćeno rečeno znači da se u toj tački funkcije [inlmath]f(x)[/inlmath] i [inlmath]g(x)[/inlmath] slično ponašaju. Striktno govoreći, kažemo da je [inlmath]f(x)\sim g(x)[/inlmath] u okolini neke tačke [inlmath]a[/inlmath] akko [inlmath]\lim\limits_{x\to a}\frac{f(x)}{g(x)}=1[/inlmath].

Ovde imamo podintegralnu funkciju [inlmath]f(x)=\frac{1}{x^2+\sqrt{x^4+1}}[/inlmath]. Neka je [inlmath]g(x)=\frac{1}{2x^2}[/inlmath]. Obe funkcije su pozitivne, neprekidne na intervalu integracije, jedina "osetljiva" tačka je u [inlmath]+\infty[/inlmath], pri čemu u njoj važi da je [inlmath]f(x)\sim g(x)[/inlmath] (što je Daniel pokazao detaljno u svom drugom postu na ovoj temi).

To znači da je [inlmath]\int\limits_1^{+\infty}\frac{1}{x^2+\sqrt{x^4+1}}\mathrm dx[/inlmath] konvergentan ako i samo ako je konvergentan i integral [inlmath]\int\limits_1^{+\infty}\frac{1}{2x^2}\mathrm dx[/inlmath].
Time dolazimo do tipičnog integrala [inlmath]\frac{1}{2}\int\limits_1^{+\infty}\frac{1}{x^2}\mathrm dx[/inlmath] koji je konvergentan. Stoga je konvergentan i [inlmath]\int\limits_1^{+\infty}\frac{1}{x^2+\sqrt{x^4+1}}\mathrm dx[/inlmath]. Najzad, konvergentan je i polazni integral.
Korisnikov avatar
Milovan  OFFLINE
 
Postovi: 568
Zahvalio se: 356 puta
Pohvaljen: 704 puta

Re: Konvergencija odredjenog integrala

Postod mathproblem » Subota, 07. Jun 2014, 12:08

Hvala vam na iscrpnom objasnjenu, sad sam razumela, nadam se da ubuduce necu imati problema sa tim :D
Samo da mi padne na ppamet neka ideja :?:
Imam jos jedno pitanje , treba da se odredi integral .
Ja vidim da je ona neprekidna, sinx i cosx ne mogu u isto vreme da budu nule, pa integral sigurno postoji ali ne znam koju smenu bih uvela i kako resila?
\int_0^1007\pi 1\over|sinx|+|cosx|\mathrm dx
 
Postovi: 42
Zahvalio se: 18 puta
Pohvaljen: 0 puta

Re: Konvergencija odredjenog integrala

Postod Daniel » Subota, 07. Jun 2014, 12:47

Pošto je to sasvim nov zadatak i nema veze s konvergencijom, njega ćemo u novoj temi. ;) (Tačka 10. Pravilnika)
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain
Korisnikov avatar
Daniel  OFFLINE
Administrator
 
Postovi: 9378
Lokacija: Beograd
Zahvalio se: 5214 puta
Pohvaljen: 4974 puta


Povratak na INTEGRALI

Ko je OnLine

Korisnici koji su trenutno na forumu: Nema registrovanih korisnika i 7 gostiju


Index stranicaTimObriši sve kolačiće boarda
Danas je Utorak, 22. Septembar 2026, 10:44 • Sva vremena su u UTC + 1 sat [ DST ]
Pokreće ga phpBB® Forum Software © phpBB Group
Prevod – www.CyberCom.rs