به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+2 امتیاز
5,123 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 (13,871 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
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.
...