求一个广义积分,被积函数为y=e^(-t^2)/(a^2+t^2),积分变量为t,a为非零常数,积分上下限分别为∞和—∞
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/15 09:49:23
求一个广义积分,被积函数为y=e^(-t^2)/(a^2+t^2),积分变量为t,a为非零常数,积分上下限分别为∞和—∞
结果为含a的解析式即可
结果为含a的解析式即可
t-->∞,y=[e^(-t^2)]/(a^2+t^2)-->∞,积分发散.
再问: 能证明下么
再答: y=[e^(-t^2)]/(a^2+t^2)=1/[e^(t^2)]*(a^2+t^2) limy(t->∞)y=l∞,积分区间(-∞,+∞)积分就是求和,因此积分发散,显而易见,无需证明。
再问: 当t->∞时y应该趋向于0吧
再答: 天哪,犯低级错误了,真不好意思,那我再试解下
再问: 恩 麻烦了
再答: 结果是√π/a^2
再问: 微分方程解出来应该是 Ι=e^(a^2)*(-π/2 *erf(a)+C')吧 还有最后为什么要假设a很大呢
再答: 当a很大时积分好算,目的是为了找到I的一个特殊值来确定常数C,那个微分方程解是错了,应该是I=C'-a√π(用常数变易法,先求齐次的通解得I=Ae^(a^2),再令A=A(a),代入原方程得A=-√π∫e^(-a)^2da,I=Ae^(a^2)=-√πe^(a^2)∫e^(-a)^2da=-a√π+C',),J=(2/a)I=2C'/a-2√π=C/a-2√π,C/a=√π/a^2+2√π,结果J=√π/a^2
再问: 能证明下么
再答: y=[e^(-t^2)]/(a^2+t^2)=1/[e^(t^2)]*(a^2+t^2) limy(t->∞)y=l∞,积分区间(-∞,+∞)积分就是求和,因此积分发散,显而易见,无需证明。
再问: 当t->∞时y应该趋向于0吧
再答: 天哪,犯低级错误了,真不好意思,那我再试解下
再问: 恩 麻烦了
再答: 结果是√π/a^2
再问: 微分方程解出来应该是 Ι=e^(a^2)*(-π/2 *erf(a)+C')吧 还有最后为什么要假设a很大呢
再答: 当a很大时积分好算,目的是为了找到I的一个特殊值来确定常数C,那个微分方程解是错了,应该是I=C'-a√π(用常数变易法,先求齐次的通解得I=Ae^(a^2),再令A=A(a),代入原方程得A=-√π∫e^(-a)^2da,I=Ae^(a^2)=-√πe^(a^2)∫e^(-a)^2da=-a√π+C',),J=(2/a)I=2C'/a-2√π=C/a-2√π,C/a=√π/a^2+2√π,结果J=√π/a^2
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