Integraaleista

Mistä johtuu, että tiettyjä intgraaleja ei voida esittää alkeisfunktioina tai niiden yhdistelminä? Jos asia on helppo selittää, niin kiitoksia, jos sen joku viitsii tehdä.
3345
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 3

Vanhimmat

Eipä siihen taida mitään helppoa vastausta olla. Jostakin syystä vaan integraalifunktioita (tai yleisemmin differentiaaliyhtälöiden ratkaisuja) on enemmän kuin alkeisfunktioiden yhdistelminä esitettävissä olevia funktioita.

Tuolla on aiheesta jotain:

http://en.wikipedia.org/wiki/Differential_Galois_theory

Äänestä
  • Joo, osasin arvellakin, ettei asia ole niin yksinkertainen.

    Asia tuli vain mieleen, kun leikin tuolla jollain nettisaitilla, jossa oli joku apletti joka osasi integroida symbolisesti. Hämmästyin vain, kun tuloksena tuli tietyissä tapauksissa jotain, mikä sisälsi esim. gamma-funktiota, tai jotain nimeltään muistaakseni hypergeometristä funktiota (mikä ihme sitten mahtaakaan olla?). Ainakin joku esimerkki taisi olla muotoa tyyliin e^-x^2, mistä tuli tuloksena jotain, mikä menee minun ymmärrykseni yli, että miksi näin?

    Äänestä

  • Mursu_ kirjoitti:

    Joo, osasin arvellakin, ettei asia ole niin yksinkertainen.

    Asia tuli vain mieleen, kun leikin tuolla jollain nettisaitilla, jossa oli joku apletti joka osasi integroida symbolisesti. Hämmästyin vain, kun tuloksena tuli tietyissä tapauksissa jotain, mikä sisälsi esim. gamma-funktiota, tai jotain nimeltään muistaakseni hypergeometristä funktiota (mikä ihme sitten mahtaakaan olla?). Ainakin joku esimerkki taisi olla muotoa tyyliin e^-x^2, mistä tuli tuloksena jotain, mikä menee minun ymmärrykseni yli, että miksi näin?

    Galois-teoriassahan voidaan todistaa että tiettyjä funktioita, kuten exp(-x^2), ei voida integroida alkeisfunktioiden avulla.

    Gammafunktio on kertomafunktion laajennus kompleksiluvuille ja ei-kokonaisluvuille. Tämä funktio määritellään suljetussa muodossa seuraavasti:

    Gamma(z) = ∫ t^(z-1)exp(-t) dt

    Ja pari kätevää ominaisuutta:

    Gamma(z 1) = z!

    Gamma(z 1) = zGamma(z)

    Myös muita ominaisuuksia löytyy mutta ne jääkööt nyt sinun itsesi varaan. :) Mainittakoon sovelluksista nyt ainakin gammajakauma ja differentiaaliyhtälöiden puolelta Laplace-muunnokset.

    Hypergeometrisesta funktiosta sen verran että gammajakauman tapaan kyseessä on myös erikoisfunktio (kuuluu siis samaan kategoriaan gammafunktion, besselin funktion, elliptisten integraalien sun muiden härpäkkeiden kanssa) joka perustuu potenssisarjoihin.

    Hypergeometrinen funktio on (yllättävää?) hypergeometrisen differentiaaliyhtälön

    z(1-z) d^2w/dz^2 [c-(a b 1)]dw/dz - abw = 0

    ratkaisuja.

    Kaikki loppujen lopuksi palautuu Galois-teoriaan. Toivottavasti edes vähän selvensi mikä gammafunktio tai hypergeometrinen funktio on. Jos hallitset vähän differentiaaliyhtälöiden ja analyysin teoriaa niin tämän pitäisi olla pässinlihaa. :)

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


Mursu_ kirjoitti:

Mistä johtuu, että tiettyjä intgraaleja ei voida esittää alkeisfunktioina tai niiden yhdistelminä? Jos asia on helppo selittää, niin kiitoksia, jos sen joku viitsii tehdä.

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu