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ChM_teory2

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N

>f xi 1 f xi @ , ɞɟ hi

 

 

 

 

Ihɬɪ f

¦i 1

hi

 

 

xi xi 1 .

2

 

 

Ɉɰɿɧɢɦɨ ɩɨɯɢɛɤɭ ɧɚ ɤɨɠɧɨɦɭ ɿɧɬɟɪɜɚɥɿ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi

 

 

 

 

h

 

 

>f xi 1 f xi @

h3

 

 

³ f x d x

 

i

 

 

i

 

§

Rhi Ii Ihi

 

 

 

 

 

 

 

f cc¨ xi 1

 

xi 1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

©

Ɍɚɤɢɦ ɱɢɧɨɦ p

3 ɿ ɝɨɥɨɜɧɢɣ ɱɥɟɧ ɩɨɯɢɛɤɢ:

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ I

hi

I

hi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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2

 

 

¹

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h

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɍɦɨɜɚ ɩɪɢɩɢɧɟɧɧɹ ɞɿɥɟɧɧɹ ɧɚɜɩɿɥ ɩɪɨɦɿɠɤɭ [xi 1, xi ]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

d

 

hi

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rhi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɐɟ ɡɚɛɟɡɩɟɱɭɽ ɬɨɱɧɿɫɬɶ ɧɚ ɜɫɶɨɦɭ ɿɧɬɟɪɜɚɥɿ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

hi

 

 

 

b a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rh2

 

¦Rhi

 

 

d ¦

 

 

H

H .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

2

 

 

i

1 b

a

 

 

 

b a

 

 

·

O hi

 

.

¸

 

2 ¹

 

5

 

 

 

 

ɓɟ ɨɞɧɟ ɡɚɫɬɨɫɭɜɚɧɧɹ ɩɪɢɧɰɢɩɭ Ɋɭɧɝɟ ɜɢɫɨɤɨɬɨɱɧɟ ɨɛɱɢɫɥɟɧɧɹ ɿɧɬɟɝɪɚɥɭ ɜɿɞ ɞɨɫɬɚɬɧɶɨ ɝɥɚɞɤɨʀ ɮɭɧɤɰɿʀ ɡɚ ɞɨɩɨɦɨɝɨɸ ɬɚɛɥɢɰɿ Ɋɨɦɛɟɪɝɚ. Ⱦɥɹ

ɩɨɛɭɞɨɜɢ ɰɿɽʀ ɬɚɛɥɢɰɿ ɨɛɱɢɫɥɢɦɨ ɡɚ ɞɨɩɨɦɨɝɢ ɫɤɥɚɞɟɧɨʀ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɨʀ

ɮɨɪɦɭɥɢ

ɬɪɚɩɟɰɿɣ

ɿɡ

ɫɬɚɥɢɦ ɤɪɨɤɨɦ

h ɩɨɫɥɿɞɨɜɧɿɫɬɶ ɡɧɚɱɟɧɶ

Ih Ih(0) ,Ih

Ih(0) ,Ih

 

Ih(0) ,Ih

Ih(0) ,..., ɹɤɿ

ɦɚɸɬɶ ɩɨɯɢɛɤɭ O(h2 ). Ɂɚ

2

2

4

4

8

8

 

ɞɨɩɨɦɨɝɨɸ ɟɤɫɬɪɚɩɨɥɹɰɿʀ Ɋɢɱɚɪɞɫɨɧɚ (3) ɡ ɤɨɟɮɿɰɿɽɧɬɚɦɢ ɥɿɧɿɣɧɨʀ ɤɨɦɛɿɧɚɰɿʀ

§

4

 

1

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨

 

,

 

¸

ɭɬɨɱɧɢɦɨ

ɰɿ

ɡɧɚɱɟɧɧɹ

(ɞɢɜ. ɬɚɤɨɠ ɮɨɪɦɭɥɭ

(4)). Ɉɬɪɢɦɚɽɦɨ

 

 

©

3

 

3

¹

 

ȼɨɧɢ

ɦɚɸɬɶ

ɩɨɯɢɛɤɭ O(h4 ) .

Ɂɧɨɜɭ

ɜɢɤɨɪɢɫɬɨɜɭɽɦɨ

Ih(1) ,Ih(1) ,Ih(1) ,... .

 

2

 

4

8

 

 

 

 

§

 

 

 

1 ·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

ɟɤɫɬɪɚɩɨɥɹɰɿɸ Ɋɢɱɚɪɞɫɨɧɚ ɡ ɤɨɟɮɿɰɿɽɧɬɚɦɢ ɥɿɧɿɣɧɨʀ ɤɨɦɛɿɧɚɰɿʀ ¨

 

 

,

 

 

¸ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

©

15

 

15¹

Ɉɬɪɢɦɚɽɦɨ Ih(2) , Ih(2) ,... , ɹɤɿ ɦɚɸɬɶ ɬɨɱɧɿɫɬɶ O(h6 )

ɿ ɬ.ɞ.. Ɉɬɪɢɦɚɧɿ ɡɧɚɱɟɧɧɹ

48

ɦɨɠɧɚ ɪɨɡɦɿɫɬɢɬɢ ɜ ɬɚɤɿɣ ɬɚɛɥɢɰɿ Ɋɨɦɛɟɪɝɚ:

Ih(0)

I (0)

I (1)

 

h

h

 

2

2

 

I (0)

I (1)

I (2)

h

h

h

4

4

4

I (0)

I (1)

I (2)

h

h

h

8

8

8

Ih(3) 8

ȼɫɿ ɡɧɚɱɟɧɧɹ ɤɪɿɦ ɨɫɬɚɧɧɶɨɝɨ Ih(3) ɦɨɠɧɚ ɨɰɿɧɢɬɢ ɡɚ ɩɪɢɧɰɢɩɨɦ Ɋɭɧɝɟ (ɞɢɜ.

8

ɮɨɪɦɭɥɭ (2) ). ȼɢɤɨɪɢɫɬɚɧɧɹ ɮɨɪɦɭɥɢ (5) ɞɥɹ ɨɛɱɢɫɥɟɧɧɹ Ih(02) k ɬɚ ɥɿɧɿɣɧɿ

91

ɤɨɦɛɿɧɚɰɿʀ (2) ɞɚɸɬɶ ɩɪɨɫɬɢɣ ɬɚ ɟɤɨɧɨɦɿɱɧɢɣ ɚɥɝɨɪɢɬɦ ɨɛɱɢɫɥɟɧɧɹ I .

ɉɨɱɚɬɤɨɜɟ ɡɧɚɱɟɧɧɹ h ɦɨɠɧɚ ɛɪɚɬɢ ɪɿɜɧɢɦ b a , ɚɛɨ b a , ɞɟ n ɰɿɥɟ. n

9.6. Ʉɜɚɞɪɚɬɭɪɧɿ ɮɨɪɦɭɥɢ ɧɚɣɜɢɳɨɝɨ ɚɥɝɟɛɪɚʀɱɧɨɝɨ ɫɬɟɩɟɧɹ ɬɨɱɧɨɫɬɿ [ɅɆɋ,

89-95], [ɋȽ, 180-183], [ȻɀɄ, 113-115, 102-108]

 

 

Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɿɧɬɟɝɪɚɥ

³b U x f x dx ,

 

 

I f

(1)

ɞɟ

a

 

 

 

 

 

 

 

U x 0 x >a,b@

 

³b U x xi dx

 

f .

 

 

 

 

 

a

 

 

Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɡɚɞɚɱɭ ɩɨɛɭɞɨɜɢ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɨʀ ɮɨɪɦɭɥɢ

 

 

n

f xk ,

 

 

In f ¦ck

(2)

k 1

ɹɤɚ ɩɪɢ ɡɚɞɚɧɨɦɭ ɩ ɛɭɥɚ ɛ ɬɨɱɧɨɸ ɞɥɹ ɚɥɝɟɛɪɚʀɱɧɨɝɨ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɚ ɦɨɠɥɢɜɨ ɛɿɥɶɲɨɝɨ ɫɬɟɩɟɧɹ. Ɍɚɤɿ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɿ ɮɨɪɦɭɥɢ ɿɫɧɭɸɬɶ, ɜɨɧɢ ɧɚɡɢɜɚɸɬɶɫɹ

ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɿ ɮɨɪɦɭɥɢ ɧɚɣɜɢɳɨɝɨ ɚɥɝɟɛɪɚʀɱɧɨɝɨ ɫɬɟɩɟɧɹ ɬɨɱɧɨɫɬɿ ɚɛɨ ɮɨɪɦɭɥɢ Ƚɚɭɫɫɚ (ɚɛɨ Ƚɚɭɫɫɚ Ʉɪɢɫɬɨɮɟɥɹ).

ȼ (2) ɧɟɜɿɞɨɦɢɦɢ ɽ ck , xk , k

 

1,n

. Ȳɯ ɨɛɢɪɚɸɬɶ ɡ ɭɦɨɜɢ, ɳɨ (2) ɬɨɱɧɚ

ɞɥɹ ɛɭɞɶ-ɹɤɨɝɨ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɚ ɫɬɟɩɟɧɹ

p

, ɚ ɰɟ ɟɤɜɿɜɚɥɟɧɬɧɨ

ɭɦɨɜɿ, ɳɨɛ

ɮɨɪɦɭɥɚ ɛɭɥɚ ɬɨɱɧɨɸ ɞɥɹ ɮɭɧɤɰɿʀ

 

f

x

xD ,D

0,1,..., p .Ɂɜɿɞɫɢ ɨɬɪɢɦɭɽɦɨ

ɭɦɨɜɢ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In xD

b

 

 

n

 

 

 

 

 

³

U x xD dx

¦ck xkD , a

 

 

 

0, p .

(3)

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

a

 

 

m o max . ɓɨɛ ɤɿɥɶɤɿɫɬɶ ɪɿɜɧɹɧɶ ɛɭɥɚ

Ɇɢ ɯɨɱɟɦɨ ɨɬɪɢɦɚɬɢ ɮɨɪɦɭɥɢ ɞɥɹ

 

ɪɿɜɧɨɸ ɤɿɥɶɤɨɫɬɿ ɧɟɜɿɞɨɦɢɯ ɧɚɦ ɩɨɬɪɿɛɧɨ, ɳɨɛ p

1 2n.

 

Ɂɚɞɚɱɚ 34 ɉɨɛɭɞɭɜɚɬɢ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɭ ɮɨɪɦɭɥɭ ɧɚɣɜɢɳɨɝɨ ɫɬɟɩɟɧɹ ɬɨɱɧɨɫɬɿ ( ɪɨɡɜɹɡɚɬɢ ɫɢɫɬɟɦɭ ɪɿɜɧɹɧɶ (3)) ɞɥɹ a 1,b 1, x 1.

Ɍɟɨɪɟɦɚ Ƚɚɭɫɫɚ Ʉɜɚɞɪɚɬɭɪɧɚ ɮɨɪɦɭɥɚ (2) ɛɭɞɟ ɬɨɱɧɨɸ ɞɥɹ ɛɭɞɶ-ɹɤɨɝɨ

ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɚ ɫɬɟɩɟɧɹ p

2n

1,ɬɨɛɬɨ

 

f

x

 

2n 1 ɬɨɞɿ ɿ ɬɿɥɶɤɢ ɬɨɞɿ,

ɤɨɥɢ

ɜɢɤɨɧɭɸɬɶɫɹ ɭɦɨɜɢ:

x

x1 x x2

... x

 

xn

 

 

 

x

1) ɩɨɥɿɧɨɦ

x

 

ɨɪɬɨɝɨɧɚɥɶɧɢɣ ɡ ɜɚɝɨɸ

ɞɨ ɛɭɞɶ-ɹɤɨɝɨ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɚ ɫɬɟɩɟɧɹ ɦɟɧɲɟ ɩ Qn 1 :

 

 

 

 

 

³b Z x Qn 1 x U x dx

0;

 

 

(4)

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

2) ɮɨɪɦɭɥɚ (2) ɽ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɨɸ ɮɨɪɦɭɥɨɸ ɿɧɬɟɪɩɨɥɹɰɿɣɧɨɝɨ ɬɢɩɭ ,

ɬɨɛɬɨ ɤɨɟɮɿɰɿɽɧɬɢ ɨɛɱɢɫɥɸɸɬɶɫɹ ɡɚ ɮɨɪɦɭɥɨɸ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

ck ³b U x

 

 

Z x

 

 

dx

(5)

 

 

 

 

 

 

xk

 

 

 

a

 

x

xk

c

 

 

92

ɇɟɨɛɯɿɞɧɿɫɬɶ. ɇɟɯɚɣ ɮɨɪɦɭɥɚ

(2)

ɬɨɱɧɚ

ɞɥɹ

ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɚ

ɫɬɟɩɟɧɹ

p 2n 1, ɬɨɛɬɨ

I

f

 

 

In

f

 

f

x

2n

1 . Ɍɨɞɿ

 

 

 

 

 

 

 

 

I f

 

b

U x Z x Qn 1

x dx

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

0.

 

³

 

 

¦ck Z xk Qn 1 xk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɨɛɬɨ ɜɢɤɨɧɭɽɬɶɫɹ (4). Ɍɟɩɟɪ ɩɨɤɥɚɞɟɦɨ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

x

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

n 1 2n 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

xj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c xj

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɉɬɪɢɦɚɽɦɨ

 

 

 

 

 

 

Z x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z xk

 

 

 

 

 

b

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

n

 

³U x f x dx

 

³U x

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

¦ck

 

 

 

 

 

¦ck Gkj

cj ,

 

 

 

 

 

xj

 

 

 

 

xk

 

c xj

 

a

 

a

 

 

x xj

c

 

 

 

k 1

 

 

xj

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

ɬɨɛɬɨ ɜɢɤɨɧɭɽɬɶɫɹ ɿ ɭɦɨɜɚ (5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x

 

 

 

 

 

 

Ⱦɨɫɬɚɬɧɿɫɬɶ. ɇɟɯɚɣ ɜɢɤɨɧɭɽɬɶɫɹ (4) ɿ (5). ɉɨɞɚɦɨ

 

2n 1

ɭ ɜɢɝɥɹɞɿ

Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ

 

 

 

 

 

f

x

 

 

 

x

Qn 1 x

 

Rn 1 x .

 

 

 

 

 

 

 

I( f ) ³b U x f x dx ³b U x Z x Qn 1 x Rn 1 x dx

 

 

 

 

a

 

 

Qn 1 xk

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

n

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¦ck Z xk

 

¦ck Rn 1 xk

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɚɤ ɹɤ Rn 1 xk

k 1

 

xk

 

Z xk Qn

 

 

k

1

 

 

 

xk , ɬɨ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

1

 

xk

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I( f )

 

 

 

 

¦ck f xk In ( f ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɨɛɬɨ ɮɨɪɦɭɥɚ (2) ɽ ɬɨɱɧɨɸ ɞɥɹ ɛɭɞɶ-ɹɤɨɝɨ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɚ ɫɬɟɩɟɧɹ 2n

1.

Ɉɬɠɟ, ɡ ɬɨɱɧɿɫɬɸ ɞɨ ɫɬɚɥɨɝɨ ɦɧɨɠɧɢɤɚ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɢ

 

Z x ɫɩɿɜɩɚɞɚɸɬɶ ɡ

ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɚɦɢ ɩ-ɬɨɝɨ ɫɬɟɩɟɧɹ ɨɪɬɨɝɨɧɚɥɶɧɨʀ ɫɢɫɬɟɦɢ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɿɜ. ɐɹ

ɫɢɫɬɟɦɚ ɨɪɬɨɝɨɧɚɥɶɧɚ ɧɚ ɩɪɨɦɿɠɤɭ

a,b@ ɡ ɜɚɝɨɸ

x .

 

ȼɢɜɱɢɦɨ ɞɟɹɤɿ ɜɥɚɫɬɢɜɨɫɬɿ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɢɯ ɮɨɪɦɭɥ Ƚɚɭɫɫɚ.

 

1) ɉɨɤɚɠɟɦɨ, ɳɨ ck , xk ɜɢɡɧɚɱɚɸɬɶɫɹ ɨɞɧɨɡɧɚɱɧɨ.

xn .

ɉɪɟɞɫɬɚɜɢɦɨ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧ

Z x ɭ

ɜɢɝɥɹɞɿ

Z x

 

a0 a1 x ... an 1 xn 1

ɍɦɨɜɢ ɨɪɬɨɝɨɧɚɥɶɧɨɫɬɿ (4) ɩɪɢɣɦɭɬɶ ɜɢɝɥɹɞ

 

 

 

 

 

 

 

³b

U x Z x xD dx

³b

U x a0 a1x

 

... an 1xn 1 xn xD dx 0, D

 

 

 

0,n 1

 

a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɚɛɨ

³b U x a0

a1x ... an

1xn 1 xD dx

³b U x xn xD dx

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

a

 

ɉɨɤɚɠɟɦɨ, ɳɨ ɜɿɞɩɨɜɿɞɧɚ ɨɞɧɨɪɿɞɧɚ ɫɢɫɬɟɦɚ ɪɿɜɧɹɧɶ

 

 

³b U x a0 a1x

... an 1xn 1

xD dx

0, D

 

 

 

 

 

0,n 1

(6)

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɦɚɽ ɽɞɢɧɢɣ ɪɨɡɜɹɡɨɤ a0

a1 ...

an 1 0.

 

 

 

 

 

 

 

93

ɉɨɦɧɨɠɢɦɨ ɫɢɫɬɟɦɭ (6) ɧɚ aD

 

ɿ ɩɪɨɫɭɦɭɽɦɨ ɩɨ ɜɫɿɯ D

 

 

 

0,n 1:

n 1

b

 

 

 

 

a1x ... an 1xn 1 xD dx

 

 

 

 

 

¦aD ³U x a0

 

 

 

 

 

D 0

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ n 1

 

 

·

 

 

 

b

U x

n

1 n 1

aj aD x

D

x

j

dx

b

 

aj x

j

2

 

 

³

 

 

 

 

³

U x ¨

¦

 

¸

dx 0.

 

¦¦

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¹

 

 

 

a

x

D

0 j 0

 

 

 

 

 

 

a

 

© j 0

 

 

 

 

 

Ɂɜɿɞɫɢ ɿ ɡ ɭɦɨɜɢ

0 ɜɢɩɥɢɜɚɽ, ɳɨ a0

 

a1

 

...

an

1

0. Ɍɨɦɭ ɿ ɜɿɞɩɨɜɿɞɧɚ

ɧɟɨɞɧɨɪɿɞɧɚ ɫɢɫɬɟɦɚ ɦɚɽ ɽɞɢɧɢɣ ɪɨɡɜɹɡɨɤ. Ɉɬɠɟ ɿɫɧɭɽ ɽɞɢɧɢɣ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧ Z x ɫɬɟɩɟɧɹ ɩ, ɹɤɢɣ ɨɪɬɨɝɨɧɚɥɶɧɢɣ ɡ ɜɚɝɨɸ x ɞɨ ɛɭɞɶ-ɹɤɨɝɨ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɚ

ɫɬɟɩɟɧɹ n 1.

2) ɉɨɤɚɠɟɦɨ, ɳɨ ɧɚɣɜɢɳɢɣ ɫɬɟɩɿɧɶ ɬɨɱɧɨɫɬɿ ɮɨɪɦɭɥɢ Ƚɚɭɫɫɚ p 2n 1. Ɂ t

ɬɟɨɪɟɦɢ ɜɢɩɥɢɜɚɽ, ɳɨ p 2n 1. ɉɨɤɚɠɟɦɨ, ɳɨ ɿɫɧɭɽ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧ ɫɬɟɩɟɧɹ 2n ,

ɞɥɹ

ɹɤɨɝɨ

ɮɨɪɦɭɥɚ

 

ɧɟ

ɽ

ɬɨɱɧɨɸ.

 

 

Ⱦɥɹ

 

 

ɰɶɨɝɨ

ɜɜɟɞɟɦɨ

ɮɭɧɤɰɿɸ

f x

Z2 x 2n . Ɇɚɽɦɨ

I f

³b U x Z2 x dx

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

ɚɥɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In f

 

 

¦ck Z2 xk

 

 

 

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɉɬɠɟ, I f

In f . Ɂɜɿɞɫɢ p

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

1, ɬɨɛɬɨ p

 

 

 

2n

1.

 

 

 

 

 

3) Ʉɨɟɮɿɰɿɽɧɬɢ ɮɨɪɦɭɥ Ƚɚɭɫɫɚ ɞɨɞɚɬɧɿ,

 

 

 

ɬɨɛɬɨ

 

ck 0 . Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ

ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

ª

 

 

 

 

Z x

 

 

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c xj

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ɹɤɿ ɦɚɸɬɶ ɫɬɟɩɿɧɶ 2n

 

 

 

 

 

 

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¼

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ɿ ɜɥɚɫɬɢɜɨɫɬɿ:

³b

U x M j

x dx 0 .

 

 

 

 

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xk

 

Gik , I(M j )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɚɤ ɹɤ ɞɥɹ ɰɢɯ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɿɜ ɫɩɪɚɜɟɞɥɢɜɚ ɬɟɨɪɟɦɚ Ƚɚɭɫɫɚ, ɬɨ

 

 

I M j In M j

¦ck M j xk

¦ck

ª

 

 

 

Z

x

 

 

 

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¦ck G2jk

 

 

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Z

 

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k 1

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

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x xj

 

 

 

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¼

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɂɜɿɞɫɢ ɜɢɩɥɢɜɚɽ, ɳɨ cj 0,

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

a,b@

 

f x C2n >a,b@. Ɍɨɞɿ

j

1,n.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4) Ɍɟɨɪɟɦɚ

ɇɟɯɚɣ ɜɚɝɨɜɚ ɮɭɧɤɰɿɹ

 

 

 

0

 

x

 

ɿɫɧɭɽ ɬɨɱɤɚ [ >a,b@

ɬɚɤɚ, ɳɨ

f

 

 

 

 

 

 

 

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³b U x Z2 x dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

Rn

 

 

f

 

2n

 

(7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n !

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɿɧɬɟɪɩɨɥɹɰɿɣɧɢɣ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧ ȿɪɦɿɬɚ ɡ ɞɜɨɤɪɚɬɧɢɦɢ ɜɭɡɥɚɦɢ

 

 

 

 

 

 

, f c

 

 

 

 

H2cn 1 xi , i

 

.

 

 

H2n 1 x : f xi

 

H2n 1 xi

 

 

xi

 

 

 

1,m

 

94

Ⱦɥɹ ɧɶɨɝɨ

x H2n 1

x

 

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Z

 

x .

 

r2n 1 x f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

2n [

 

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Ɂɜɿɞɫɢ

 

 

 

 

2n [

 

 

 

 

 

 

R2n 1 x ³b U x r2n 1 x dx

 

f

³b U x Z2 x dx.

 

 

 

a

 

 

 

 

2n ! a

 

 

 

 

9.7. ɑɚɫɬɢɧɧɿ ɜɢɩɚɞɤɢ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɨʀ ɮɨɪɦɭɥɢ Ƚɚɭɫɫɚ [ɅɆɋ, 99]

1) Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɜɿɞɪɿɡɨɤ >

1,1@ ɿ ɜɚɝɨɜɢɣ ɦɧɨɠɧɢɤ

 

 

x

1, ɬɨɛɬɨ ɜɢɜɟɞɟɦɨ

ɮɨɪɦɭɥɢ Ƚɚɭɫɫɚ ɞɥɹ ɨɛɱɢɫɥɟɧɧɹ ɿɧɬɟɝɪɚɥɭ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

³1

f x

dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

ɓɨɛ ɡɧɚɣɬɢ ɜɭɡɥɢ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɚ ɮɨɪɦɭɥɢ ɪɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɢ

Ʌɟɠɚɧɞɪɚ n 1 Ln 1 x 2n 1 xLn x

nLn 1 x , L0 1, L1 x

x .

Ȼɚɝɚɬɨɱɥɟɧɢ Ʌɟɠɚɧɞɪɚ ɡɚɞɨɜɨɥɶɧɹɸɬɶ ɭɦɨɜɚɦ ɬɟɨɪɟɦɢ 1 (ɩɭɧɤɬ 1), ɬɨɦɭ

Z x

Ln x

 

 

ɿ ɜɭɡɥɚɦɢ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɨʀ ɮɨɪɦɭɥɢ ɽ ɤɨɪɟɧɿ ɰɶɨɝɨ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɚ. ȼɚɝɨɜɿ

ɦɧɨɠɧɢɤɢ ɰɿɽʀ ɮɨɪɦɭɥɢ ɨɛɱɢɫɥɸɸɬɶɫɹ ɡɚ ɮɨɪɦɭɥɨɸ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

Z x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Z

 

 

 

 

 

 

 

 

ɚ ɡɚɥɢɲɤɨɜɢɣ ɱɥɟɧ

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[ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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1 ! 2n ! 2n ! f

 

 

 

 

 

 

ɉɪɢɤɥɚɞ. ɉɨɛɭɞɭɽɦɨ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɭ ɮɨɪɦɭɥɭ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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ɉɪɢ n 2

ɩɨɬɪɿɛɧɨ

ɡɧɚɣɬɢ

c0 ,c1, x0 , x1 .

 

Ɂɚɦɿɧɨɸ

t 2x 1 ɩɟɪɟɜɟɞɟɦɨ

x >0,1@ ɧɚ ɩɪɨɦɿɠɨɤ t

> 1,1@. Ɂɚɩɢɲɟɦɨ L2

t

3

t2

 

1

. Ɂɜɿɞɫɢ

2

 

2

 

L2 x

 

3 2x 1 1 12x2

12x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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2

6x 1 0 .

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Ɂɜɿɞɫɢ x1

3 3 , x2

3

3 . Ɂɚ ɮɨɪɦɭɥɨɸ (5) ɡɧɚɣɞɟɦɨ

 

 

6

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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x1

x2

 

 

2

 

 

 

 

 

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x1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɨɛɬɨ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɚ ɮɨɪɦɭɥɚ ɦɚɽ ɜɢɝɥɹɞ

95

³ f x dx

1

§

§

3

 

3

·

§ 3

 

3 ··

 

 

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f ¨

 

 

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6

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©

 

 

 

 

 

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2) Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɜɿɞɪɿɡɨɤ

 

 

ɿ

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1

, ɬɨɛɬɨ ɜɢɜɟɞɟɦɨ

 

 

2

ɮɨɪɦɭɥɢ Ƚɚɭɫɫɚ ɞɥɹ ɨɛɱɢɫɥɟɧɧɹ ɿɧɬɟɝɪɚɥɭ

 

 

2 .

 

 

 

 

 

 

 

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x dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

x

 

 

 

 

 

Ȼɚɝɚɬɨɱɥɟɧɢ ɑɟɛɢɲɨɜɚ ɡɚɞɨɜɨɥɶɧɹɸɬɶ ɭɦɨɜɚɦ ɬɟɨɪɟɦɢ 1 (ɩ.1), ɬɨɦɭ

Z x

Tn x

 

 

1

 

cos narccos x .

 

 

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n

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ȼɭɡɥɚɦɢ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɨʀ ɮɨɪɦɭɥɢ ɽ ɤɨɪɟɧɿ ɰɶɨɝɨ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɚ ɑɟɛɢɲɨɜɚ, ɬɨɛɬɨ

ɤɨɪɟɧɿ ɪɿɜɧɹɧɧɹ cos narccos x

0 . Ɂɜɿɞɫɢ

 

 

 

ɯk

 

2k 1

 

 

 

 

 

 

cos

, k 1,n .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2n

ȼɿɞɩɨɜɿɞɧɿ ɤɨɟɮɿɰɿɽɧɬɢ ɨɛɱɢɫɥɸɸɬɶɫɹ ɡɚ ɮɨɪɦɭɥɚɦɢ

 

³1 1

x2 Tnc xk x xk n

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

Tn x dx

 

 

 

 

 

 

 

ck

 

 

, k

1,n.

 

 

 

 

 

Ɉɬɠɟ, ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɿ ɮɨɪɦɭɥɢ ɧɚɣɜɢɳɨɝɨ ɫɬɟɩɟɧɹ ɬɨɱɧɨɫɬɿ (ɰɿ ɮɨɪɦɭɥɢ ɧɚɡɢɜɚɸɬɶ ɮɨɪɦɭɥɚɦɢ ȿɪɦɿɬɚ) ɦɚɸɬɶ ɜɢɝɥɹɞ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Ɂɚɥɢɲɤɨɜɢɣ ɱɥɟɧ ɦɚɽ ɜɢɝɥɹɞ

f

 

 

22n 1 2n !

f 2n [ .

 

 

Rn

 

 

 

3) Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɩɪɨɦɿɠɨɤ

 

,

 

ɿ ɜɚɝɭ

U x e x2

, ɬɨɛɬɨ ɜɢɜɟɞɟɦɨ

ɮɨɪɦɭɥɢ Ƚɚɭɫɫɚ ɞɥɹ ɨɛɱɢɫɥɟɧɧɹ ɿɧɬɟɝɪɚɥɭ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

f x dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

³e x2

 

 

 

 

Ɂɚ ɬɟɨɪɿɽɸ

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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n

 

 

 

 

e x2 ,

 

 

 

2

 

ɞɟ Hn x ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɢ ȿɪɦɿɬɚ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

Ȼɚɝɚɬɨɱɥɟɧɢ ȿɪɦɿɬɚ ɨɛɱɢɫɥɸɸɬɶɫɹ ɬɚɤɨɠ ɡɚ

ɪɟɤɭɪɟɧɬɧɢɦɢ ɮɨɪɦɭɥɚɦɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hn 1 x

2xHn x 2nHn 1 x , H 1

0, H0

1 .

Ʉɨɟɮɿɰɿɽɧɬɢ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɨʀ ɮɨɪɦɭɥɢ ɨɛɱɢɫɥɸɸɬɶɫɹ ɡɚ ɮɨɪɦɭɥɚɦɢ

 

 

ck

 

 

2n 1 n!

 

 

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Ɂɚɥɢɲɤɨɜɢɣ ɱɥɟɧ

96

 

 

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2n [ .

 

 

1 H1 x

 

2n 2n !

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ɇɚɩɪɢɤɥɚɞ, ɩɪɢ n

 

 

2x. Ʉɨɪɿɧɶ x0

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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e x2 dx

 

 

 

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0 .

 

 

 

Ʉɜɚɞɪɚɬɭɪɧɚ ɮɨɪɦɭɥɚ ɦɚɽ ɜɢɝɥɹɞ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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f

 

 

 

 

4) Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɜɿɞɪɿɡɨɤ

0,

@

 

ɿ ɜɚɝɨɜɢɣ ɦɧɨɠɧɢɤ U x xDe x , ɬɨɛɬɨ

ɜɢɜɟɞɟɦɨ ɮɨɪɦɭɥɢ Ƚɚɭɫɫɚ ɞɥɹ ɨɛɱɢɫɥɟɧɧɹ ɿɧɬɟɝɪɚɥɭ

 

 

 

 

 

 

 

f³ xDe x f

x dx.

 

Ɂɚ ɬɟɨɪɿɽɸ

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

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Z x LDn x 1 n x Dex

 

 

 

d n

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

ɞɟ LDn x ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɢ Ʌɚɝɟɪɚ. Ʉɨɟɮɿɰɿɽɧɬɢ ɨɛɱɢɫɥɸɸɬɶɫɹ ɡɚ ɮɨɪɦɭɥɚɦɢ

 

c

 

 

 

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1 P n

 

 

 

1

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xk >LDn xk

@2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɂɚɥɢɲɤɨɜɢɣ ɱɥɟɧ ɩɪɢ D 0 ɪɿɜɧɢɣ

n! 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rn f

 

2n

[ .

 

 

 

 

 

2n ! f

 

 

 

 

 

7) ȱɧɬɟɝɪɭɜɚɧɧɹ ɲɜɢɞɤɨ ɨɫɰɢɥɸɸɱɢɯ ɮɭɧɤɰɿɣ.

Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɿɧɬɟɝɪɚɥ

 

 

 

 

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f x e jZx dx, j2

 

 

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1.

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a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɡɚɫɬɨɫɭɜɚɧɧɹ ɫɤɥɚɞɟɧɢɯ

ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɢɯ ɮɨɪɦɭɥ

ɿɧɬɟɪɩɨɥɹɰɿɣɧɨɝɨ ɬɢɩɭ ɩɪɢɜɨɞɢɬɶ ɞɨ ɜɟɥɢɤɨʀ ɩɨɯɢɛɤɢ ɿ ɩɪɢ ɦɚɥɢɯ ɤɪɨɤɚɯ h .

Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ e jZx

ɹɤ ɜɚɝɨɜɢɣ ɤɨɟɮɿɰɿɽɧɬ, ɬɨɛɬɨ

U x

e jZx . Ɂɚɦɿɧɢɦɨ >a,b@

ɧɚ

> 1,1@: xi

 

a b

 

b

a

di , di > 1, 1@, i

 

 

 

(ɜɭɡɥɢ

 

ɦɨɠɭɬɶ

ɛɭɬɢ

ɧɟ

 

1,n

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

1 i

 

 

 

 

 

 

 

 

ɪɿɜɧɨɜɿɞɞɚɥɟɧɿ, ɹɤɳɨ ɪɿɜɧɨɜɿɞɞɚɥɟɧɿ, ɬɨ di

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

, i

 

1,n).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f x

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

ɡ

Ɂɚɦɿɧɢɦɨ

ɧɚ ɿɧɬɟɪɩɨɥɹɰɿɣɧɢɣ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧ

 

Ʌɚɝɪɚɧɠɚ

Ln 1 x

ɜɭɡɥɚɦɢ xi

ɿ ɨɬɪɢɦɚɽɦɨ ɮɨɪɦɭɥɭ

Ln 1 x e jZx dx,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In f ³b

 

 

 

 

(2)

a

ɹɤɚ ɛɭɞɟ ɬɨɱɧɨɸ ɞɥɹ ɜɫɿɯ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɿɜ ɧɟ ɜɢɳɟ n 1 ɫɬɟɩɟɧɹ . Ɍɨɛɬɨ, ɹɤɳɨ ɜ

(2) ɩɿɞɫɬɚɜɢɬɢ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧ Ʌɚɝɪɚɧɠɚ, ɬɨ ɦɨɠɧɚ ɨɛɱɢɫɥɢɬɢ ɿɧɬɟɝɪɚɥ ɿ ɨɬɪɢɦɚɬɢ

ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɭ ɮɨɪɦɭɥɭ

97

 

 

 

­

 

½

n

§

 

 

 

·

 

 

1 §

n

 

 

 

·

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2

2

 

2

 

 

 

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k i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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ɉɪɢ n

 

3,d1

1,d2

0,d3

 

1 – ɰɟ ɮɨɪɦɭɥɚ Ɏɿɥɨɧɚ. Ɇɨɠɧɚ ɛɪɚɬɢ ɿ ɛɿɥɶɲɟ

ɬɨɱɨɤ,

ɧɚɩɪɢɤɥɚɞ n

5,d1

 

1,d2

 

1

,d

 

0,d4

 

1

,d5

 

1. ɐɿ ɮɨɪɦɭɥɢ ɧɟ

 

 

2

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɩɨɬɪɿɛɧɨ ɡɚɫɬɨɫɨɜɭɜɚɬɢ, ɤɨɥɢ ɧɟɦɚɽ ɲɜɢɞɤɨ ɨɫɰɢɥɸɸɱɨɝɨ ɦɧɨɠɧɢɤɚ.

9.8. Ɉɛɱɢɫɥɟɧɧɹ ɧɟɜɥɚɫɧɢɯ ɿɧɬɟɝɪɚɥɿɜ [ȻɀɄ, 146-153] Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɨɛɱɢɫɥɟɧɧɹ ɿɧɬɟɝɪɚɥɿɜ ɡ ɬɚɤɢɦɢ ɨɫɨɛɥɢɜɨɫɬɹɦɢ :

ɚ) ɿɧɬɟɝɪɚɥɢ ɞɪɭɝɨɝɨ ɪɨɞɭ, ɬɨɛɬɨ

o ;

I

b

F x dx, F x

 

³

 

xoa xob

 

a

 

 

ɛ) ɿɧɬɟɝɪɚɥɢ ɩɟɪɲɨɝɨ ɪɨɞɭ

 

 

f³ F x dx.

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

a

 

 

Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɫɩɨɱɚɬɤɭ ɿɧɬɟɝɪɚɥɢ ɞɪɭɝɨɝɨ ɪɨɞɭ, ɬɨɛɬɨ

I

b

F x dx

F x

o

.

 

³

 

 

xoa xob

 

 

a

 

 

 

 

1) Ɇɭɥɶɬɢɩɥɿɤɚɬɢɜɧɢɣ ɫɩɨɫɿɛ. ɉɪɟɞɫɬɚɜɢɦɨ ɩɿɞɿɧɬɟɝɪɚɥɶɧɭ ɮɭɧɤɰɿɸ ɭ

ɜɢɝɥɹɞɿ

F x

x f x , ɩɪɢɱɨɦɭ

x

ɨɫɨɛɥɢɜɚ, ɚ f x ɝɥɚɞɤɚ. Ⱦɚɥɿ ɞɥɹ

ɨɛɱɢɫɥɟɧɧɹ ɿɧɬɟɝɪɚɥɭ

 

³b U x f x dx

 

 

I I~ f

 

 

 

 

a

 

 

ɜɢɤɨɪɢɫɬɨɜɭɽɦɨ ɜɿɞɩɨɜɿɞɧɿ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɿ ɮɨɪɦɭɥɢ Ƚɚɭɫɫɚ.

ɉɪɢɤɥɚɞ 1 ɉɨɬɪɿɛɧɨ ɨɛɱɢɫɥɢɬɢ ɿɧɬɟɝɪɚɥ

 

 

 

 

I

³1

dx

x

4 .

Ɍɨɱɤɢ x

1 ɽ ɨɫɨɛɥɢɜɢɦɢ.

1

1

 

 

 

 

 

ɉɪɟɞɫɬɚɜɢɦɨ ɩɿɞɿɧɬɟɝɪɚɥɶɧɭ ɮɭɧɤɰɿɸ ɭ ɜɢɝɥɹɞɿ:

 

 

F x

1

 

1

 

 

1

x2

 

1 x2 ,

 

 

 

 

ɨɬɪɢɦɚɽɦɨ ɿɧɬɟɝɪɚɥ ɜɢɝɥɹɞɭ

U x

 

f x

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

dx

 

 

 

 

 

ɞɟ U x

 

I ³0 1 x2

1 x2 ,

 

1

 

 

 

 

1

x2 .

 

 

 

 

98

 

Ⱦɚɥɿ ɜɢɤɨɪɢɫɬɨɜɭɽɦɨ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɭ ɮɨɪɦɭɥɭ ȿɪɦɿɬɚ (1) ɡ ɩɨɩɟɪɟɞɧɶɨɝɨ

ɩɭɧɤɬɭ ɿ ɨɛɱɢɫɥɸɽɦɨ ɿɧɬɟɝɪɚɥ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɉɪɢɤɥɚɞ 2 Ɉɛɱɢɫɥɢɬɢ ɿɧɬɟɝɪɚɥ

³ln sin x dx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

Ɉɫɨɛɥɢɜɿ ɬɨɱɤɢ x 0, x

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɂɜɟɞɟɦɨ ɰɸ ɨɫɨɛɥɢɜɿɫɬɶ ɞɨ ɫɬɟɩɟɧɟɜɨʀ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U x

 

 

x 1

x ,

 

 

 

 

ɬɨɞɿ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xo o

 

 

 

 

f

x

x

x

ln sin x

0.

 

 

 

 

 

 

 

0,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ⱦɥɹ ɡɧɚɯɨɞɠɟɧɧɹ ɿɧɬɟɝɪɚɥɭ ɡ ɬɚɤɢɦ

 

x ɡɚɫɬɨɫɨɜɭɽɦɨ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɿ ɮɨɪɦɭɥɢ

ɑɟɛɢɲɨɜɚ. ɇɟɩɪɢɽɦɧɨɫɬɿ

ɜɢɧɢɤɚɸɬɶ,

ɨɫɤɿɥɶɤɢ

f x

xo0, of

(ɯɨɱɚ

ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɿ ɮɨɪɦɭɥɢ ɞɚɜɚɬɢɦɭɬɶ ɧɚɛɥɢɠɟɧɟ ɡɧɚɱɟɧɧɹ). Ɍɨɦɭ ɡɚɫɬɨɫɨɜɭɸɬɶ

ɞɪɭɝɢɣ ɫɩɨɫɿɛ ɪɨɡɜɹɡɚɧɧɹ ɩɪɨɛɥɟɦɢ:

F x

f

x

\ x ,

ɉɪɟɞɫɬɚɜɢɦɨ ɩɿɞɿɧɬɟɝɪɚɥɶɧɭ ɮɭɧɤɰɿɸ ɭ ɜɢɝɥɹɞɿ

2)

ɞɢɬɢɜɧɢɣ ɫɩɨɫɿɛ.

ɩɪɢɱɨɦɭ

\ x ɨɫɨɛɥɢɜɚ,

f x ɝɥɚɞɤɚ. Ɋɨɡɛɢɜɚɽɦɨ ɿɧɬɟɝɪɚɥ ɧɚ ɞɜɚ:

I I1

I2 .

f x dx ɨɛɱɢɫɥɸɸɬɶ ɱɢɫɟɥɶɧɨ (ɧɚɩɪɢɤɥɚɞ, ɮɨɪɦɭɥɢ ɋɿɦɩɫɨɧɚ ɱɢ

 

I1

³b

a

ɬɪɚɩɟɰɿɣ

I ), ³b \ x dx ɩɪɨɛɭɸɬɶ ɨɛɱɢɫɥɢɬɢ ɚɧɚɥɿɬɢɱɧɨ (ɦɨɠɥɢɜɨ ɚɩɪɨɤɫɢɦɭɜɚɬɢ2 a ɮɭɧɤɰɿɸ \ x , ɧɚɩɪɢɤɥɚɞ, ɪɹɞɨɦ).

ɉɪɢɤɥɚɞ 3 Ɉɛɱɢɫɥɢɬɢ ɿɧɬɟɝɪɚɥ ɡ ɩɪɢɤɥɚɞɭ 2:

 

I

³ln sin x dx.

 

 

 

0

 

I

2 ³2ln sin x dx.

o

ɉɪɟɞɫɬɚɜɢɦɨ

ln sin x ln sin x ln x.

Ɉɬɪɢɦɚɽɦɨ ɞɜɚ ɿɧɬɟɝɪɚɥɢ:

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

b

 

sin x

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

³ln

 

dx ɨɛɱɢɫɥɸɽɦɨ ɱɢɫɟɥɶɧɨ,

 

x

 

 

a

 

 

 

 

 

§

 

 

·

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɚ I2

 

0

 

 

 

 

 

©

 

 

¹

 

 

 

 

 

 

 

 

 

³ln xdx xln x x

 

0

2 ¨ln

2

 

1¸ .

99

Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɬɟɩɟɪ ɿɧɬɟɝɪɚɥɢ ɩɟɪɲɨɝɨ ɪɨɞɭ

 

 

 

 

I

 

f³ F

x dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɇɟɯɚɣ ɚ>0 .Ɂɪɨɛɢɦɨ ɡɚɦɿɧɭ t

x

a

,

x

 

 

a

 

. Ɍɨɞɿ

 

 

1

 

 

 

x

§

 

 

t

 

 

 

 

 

1

 

a

·

 

dt

 

 

 

I

a

F

¨

 

 

 

¸

 

 

t

2 ,

 

 

 

 

 

ɚ ɰɟ ɿɧɬɟɝɪɚɥ ɞɪɭɝɨɝɨ ɪɨɞɭ.

 

³0

©1

t ¹ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

əɤɳɨ ɚ=0, ɬɨ ɪɨɛɢɦɨ ɡɚɦɿɧɭ t

 

 

 

e

x , x

 

 

 

lnt , ɬɨɞɿ

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

³ F lnt

 

 

I

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɂɧɨɜɭ ɨɬɪɢɦɭɽɦɨ ɿɧɬɟɝɪɚɥ ɞɪɭɝɨɝɨ ɪɨɞɭ.

əɤɳɨ ɚ<0 (ɧɟ ɦɨɠɧɚ ɡɪɨɛɢɬɢ ɡɚɦɿɧɭ t x a , ɬɨɦɭ ɳɨ ɜɢɧɢɤɚɽ x

ɨɫɨɛɥɢɜɿɫɬɶ ɜ ɬɨɱɰɿ x 0 ), ɪɨɡɛɢɜɚɽɦɨ ɿɧɬɟɝɪɚɥ ɧɚ ɞɜɚ:

0

f

I ³ F x dx ³ F x dx

ao

ɿɨɛɱɢɫɥɸɽɦɨ ɡɚ ɞɨɩɨɦɨɝɨɸ ɩɨɩɟɪɟɞɧɿɯ ɩɭɧɤɬɿɜ.

Ɇɭɥɶɬɢɩɥɿɤɚɬɢɜɧɢɣ

 

ɫɩɨɫɿɛ

ɨɛɱɢɫɥɟɧɧɹ ɿɧɬɟɝɪɚɥɿɜ

ɩɟɪɲɨɝɨ

ɪɨɞɭ

 

 

 

 

F x

x f

x ,

 

 

ʉɪɭɧɬɭɽɬɶɫɹ ɧɚ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧɿ ɩɿɞɿɧɬɟɝɪɚɥɶɧɨʀ ɮɭɧɤɰɿʀ ɭ ɜɢɝɥɹɞɿ

 

 

ɞɟ, ɧɚɩɪɢɤɥɚɞ,

 

 

U x

xD e x , x [0,f).

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɍɚɤɢɣ

ɜɚɝɨɜɢɣ

ɤɨɟɮɿɰɿɽɧɬ

ɜɿɞɩɨɜɿɞɚɽ

ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɚɦ

Ʌɚɝɟɪɚ.

ɉɪɢ

x

f,f , U x

e x2 ɩɪɢɯɨɞɢɦɨ ɞɨ ɛɚɝɚɬɨɱɥɟɧɿɜ ȿɪɦɿɬɚ.

 

 

ɓɟ ɨɞɢɧ ɫɩɨɫɿɛ ʉɪɭɧɬɭɽɬɶɫɹ ɧɚ ɨɛɪɿɡɚɧɧɿ ɜɟɪɯɧɶɨʀ ɝɪɚɧɢɰɿ. Ⱦɥɹ ɰɶɨɝɨ

ɿɧɬɟɝɪɚɥ ɡɚɩɢɲɟɦɨ ɭ ɜɢɝɥɹɞɿ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

b

 

³ F x dx .

 

 

 

 

I

³

F x dx

³ F x dx

 

 

 

 

 

a

 

 

a

 

b

 

 

ȼɟɪɯɧɹ ɝɪɚɧɢɰɹ b ɨɛɱɢɫɥɸɸɬɶ ɡ ɭɦɨɜɢ

H

 

 

 

 

 

 

 

 

f

x dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

³F

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

ɞɟ ɡɚɞɚɧɚ ɬɨɱɧɿɫɬɶ. Ⱦɥɹ ɨɛɱɢɫɥɟɧɧɹ ³b F x dx ɜɢɤɨɪɢɫɬɨɜɭɸɬɶ ɤɜɚɞɪɚɬɭɪɧɿ

ɮɨɪɦɭɥɢ ɫɤɥɚɞɟɧɨɝɨ ɬɢɩɭ.

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.9. Ɉɛɱɢɫɥɟɧɧɹ ɤɪɚɬɧɢɯ ɿɧɬɟɝɪɚɥɿɜ [ȼɨɥɤɨɜ, 125-129], [Ʉɚɥɢɬɤɢɧ, 108-113,

121-123]

Ɋɨɡɝɥɹɧɟɦɨ ɿɧɬɟɝɪɚɥ

100

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