به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
791 بازدید
در دانشگاه توسط
ویرایش شده توسط fardina

حاصل انتگرال زیر به روش گوس لاگر:
$$ \int_0^ \infty e^{-x} sinx^2 dx $$

مرجع: انالیز عددی

1 پاسخ

می توانید به پاسخ(ها) امتیاز دهید یا آن را انتخاب کنید.

0 امتیاز
توسط erfanm (13,871 امتیاز)
ویرایش شده توسط fardina

روش انتگرالگیری گاوسی بصورت $ \int_a^b f(x)dx \simeq \sum_{i=1}^n c_{i} f( x_{i} ) $ است که برای $ n $ های متفاوت جوابها دقت های متفاوتی دارند. باید در سوال ذکر میکردید برای چه $ n $ ی جواب رو میخواهید.اگر در بدست آوردن چندجمله ای های متعامد وزن را $ e^{-x} $ درنظر بگیریم چند جمله ای های لاگر بدست می آیند. برای $n=2 $ اگر صفرهای $ l_{2} $ را بدست آوریم نقاط بدست می آیند لذا نقاط برابرند با:

$ x_{1} =0.5857864 \ \ \ \ \ x_{2} =3.4142136 $

ضرایب برابرند با

$c_{1} =0.8535534 \ \ \ \ \ c_{2} =0.1464466 $

لذا حاصل برابر است با:

$$\begin{align} \int_0^ \infty e^{-x} sinx^2 dx& =c_{1} f( x_{1} ) +c_{2} f( x_{2} )\\ &= 0.8535534e^{-0.5857864 } sin(0.5857864 )^2\cdots\\ &\cdots+0.1464466 e^{-3.4142136 } sin(3.4142136 )^2\\ &= 0.8535534 \times 0.56\times 0.00598898658849727\cdots\\ &\cdots+0.1464466 \times 0.033 \times 0.202049852876128 \\ &=0.0028626751244931+0.00097645370594244\\ &=0.00383912883043554\end{align}$$

برای $n=3 $ اگر صفرهای $ l_{3} $ را بدست آوریم نقاط بدست می آیند لذا نقاط برابرند با:

$ x_{1} =0.4157746 \ \ \ \ \ x_{2} =2.2942804 \ \ \ \ \ x_{3} =6.2899451 $

ضرایب برابرند با

$c_{1} =0.7110930 \quad c_{2} =0.2785177 \quad c_{3} =0.0103893 $

لذا حاصل برابر است با:

$$\begin{align} \int_0^ \infty e^{-x} \sin x^2 dx& =c_{1} f( x_{1} ) +c_{2} f( x_{2} )+c_{3} f( x_{3} )\\ &= 0.7110930e^{-0.4157746 } sin(0.4157746)^2\cdots\\ &\cdots+0.2785177e^{-2.2942804 }\sin(2.2942804)^2\cdots\\ &\cdots +0.0103893e^{-6.2899451 } \sin(6.2899451)^2\\ &= 0.7110930 \times 0.66 \times 0.00301712023473285\cdots\\ &\cdots+ 0.2785177 \times 0.1 \times 0.0917401150472154\cdots\\ &\cdots+0.0103893 \times 0.0019 \times 0.636931789139616\end{align}$$

مرجع برای نقاط و ضرایب:آنالیز عددی بوردن صفحه ی 753

توسط
+1
متشکرم.عالی بود.
توسط erfanm (13,871 امتیاز)
خواهش میکنم موفق باشید
توسط
+1
میشه لطف کنید آدرس اینترنتی کتاب یا لینک دانلود کتاب رو بذارید. با تشکر
توسط erfanm (13,871 امتیاز)
ویرایش شده توسط erfanm
+1
در کتاب نامبرده شده فقط ضرایب و نقاط برای $n=2,3$ نوشته شده که اونارو تو حل مساله نوشتم.
زبان اصلی
http://www.sfu.ca/~haoweiz/books/316/Numerical%20Analysis%209th%20Burden%20Faires.pdf
  اگر فارسیش رو میخواهید( چون تعداد صفحات کتاب زیاده) تقریبا مطمئن هستم پیدا نمیشه
برای ترجمه ی یک جمله از انگلیسی به فرانسوی دو چیز ضروری است. اول، باید جمله ی انگلیسی را تماما بفهمیم. دوم، باید با اصطلاحات ویژه ای که در زبان فرانسوی هستند آشنا باشیم. این وضعیت خیلی شبیه هنگامی است که سعی داریم شرط را که با کلمات بیان شده است با نمادهای ریاضی بیان کنیم. اول، باید آن را تمام درک کنیم. دوم، باید با اصطلاحات ریاضی ریاضی آشنا باشیم.
...