به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+2 امتیاز
5,222 بازدید
در دانشگاه توسط kazomano (2,561 امتیاز)
ویرایش شده توسط AmirHosein

با استفاده از فرمول دو نقطه ای گاوس لاگر نشان دهید که $$\int_0^\infty\frac{e^{-x}}{x+a}dx=\frac{a+3}{a^{2}+4a+2}+\frac{4\Theta}{a^{5}} $$ زمانی‌که $ 0< \Theta <1,a>0 $.

مرجع: . صفحه 436 سوال هفده introduction numerical analysis --hildebrand

1 پاسخ

+3 امتیاز
توسط erfanm (13,881 امتیاز)
ویرایش شده توسط erfanm

در این سوال $f(x)= \frac{1}{x+a} $ و $n=2 $ پس :

$\int_0^ \infty e^{-x} f(x)dx= w_{1}f( x_{1} )+w_{2}f( x_{2} ) $ که در آن $ x_{i} $ ریشه های چند جمله ای لاگر یعنی $ \frac{1}{2} ( x^{2} -4x +2) $ هستند که برابر است با $ 2+ \sqrt{2} $و $2- \sqrt{2} $ همچنین: $ w_{1} = \frac{2- \sqrt{2}}{4(3-2 \sqrt{2}) }= \frac{2+ \sqrt{2}}{4} $ و $ w_{2} = \frac{2+ \sqrt{2}}{4(3+2 \sqrt{2}) } =\frac{2- \sqrt{2}}{4}$ حال با جایگذاری داریم: $$ w_{1}f( x_{1} )= \frac{2+ \sqrt{2}}{4} \times \frac{1}{2+a- \sqrt{2} }= \frac{(2+\sqrt{2})(2+ \sqrt{2}+a)}{4( a^2+4a+2) } $$ $$=\frac{6+2 \sqrt{2}+2a+a \sqrt{2}}{4( a^2+4a+2) } $$

$$ w_{2}f( x_{2} )= \frac{2- \sqrt{2}}{4} \times \frac{1}{2+a+ \sqrt{2} }= \frac{(2-\sqrt{2})(2- \sqrt{2}+a)}{ 4(a^2+4a+2) } $$ $$=\frac{6-2 \sqrt{2}+2a-a \sqrt{2}}{4( a^2+4a+2) } $$

پس در کل داریم:

$$\int_0^ \infty e^{-x} f(x)dx= w_{1}f( x_{1} )+w_{2}f( x_{2} ) = \frac{12+4a}{4( a^2+4a+2) } = \frac{3+a}{a^2+4a+2} $$

$E$ از رابطه ی $ \frac{ f^{iv}( \theta ) }{6} $ بدست می آید پس داریم: $$ f' = \frac{-1}{ (x+a)^{2} } $$ $$ \vdots $$ $$f^{iv}= \frac{24}{(x+a)^{5} } $$

توسط kazomano (2,561 امتیاز)
+1
فرمول خطایی که نوشتین تتا بین صفر و بی نهایته ولی صورت سوال تتایی بین صفر و یک مدنظرشه
ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...