Re: [工數] 複變積分

看板Math作者 (佐佐木信二)時間14年前 (2011/09/08 13:39), 編輯推噓4(406)
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※ 引述《kilikolo0218 (小霸王)》之銘言: : 某年台大機械的考題 : ∞ 3x+2 : ∫ ---------------dx : -∞ x(x-4)(x^2+9) : 可以請教用複變的方式解題嗎 : 感謝 考慮包含第一、第二象限之半徑無限大之半圓之路徑積分 3z + 2 ∮ ---------------- dz = ∫ + ∫ = 2πi * Res(3i) + πi * [Res(0) + Res(4)] z(z-4)(z^2 + 9) C1 C2 其中 C1 路徑為實數軸 C2 路徑為半圓圓周 而在 ∫ 上,z:-∞ → ∞ C1 ∞ 3z + 2 ∞ 3x + 2 ∫ = ∫ ----------------- dz = ∫ ----------------- dx = 所求 C1 -∞ z(z-4)(z^2 + 9) -∞ x(x-4)(x^2 + 9) iθ 在 ∫ 上,z = Re , R → ∞ , θ:0 ~ π C2 iθ π 3Re + 2 iθ ∫ = lim ∫ ----------------------------- * iRe dθ C2 R→∞ 0 iθ iθ 2 i2θ Re (Re - 4)(R e + 9) iθ π 3i * Re + 2i = lim ∫ ------------------------------------ dθ R→∞ 0 3 i3θ 2 i2θ iθ R e - 4R e + 9Re - 36 = 0 (分母 R 次數高於分子,當 R 趨近無限大時會收斂到 0) 1 7 -19 + 42i 又 Res(0) = - ----、Res(4) = ----、Res(3i) = ----------- 18 50 450 故 2πi * Res(3i) + πi * [Res(0) + Res(4)] -42π - 19πi 19πi 14 = --------------- + ------------- = - ----π = 所求 225 225 75 # -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 140.112.44.41 ※ 編輯: endlesschaos 來自: 140.112.44.41 (09/08 13:41)

09/08 13:43, , 1F
頭推
09/08 13:43, 1F

09/08 14:11, , 2F
感謝解答,完全了解了
09/08 14:11, 2F

09/08 22:06, , 3F
推!
09/08 22:06, 3F

09/09 14:50, , 4F
推推
09/09 14:50, 4F

09/09 17:46, , 5F
C1 經過 0, 4 兩個 poles,這不是很奇怪嗎
09/09 17:46, 5F

09/09 17:47, , 6F
另外,那個暇機分其實並不收斂
09/09 17:47, 6F

09/09 17:48, , 7F
計算出來的值,應該是 Cauchy Principal Value
09/09 17:48, 7F

09/09 20:38, , 8F
是這樣沒錯 但工數答案要的僅是柯西主值而已 利用
09/09 20:38, 8F

09/09 20:39, , 9F
避點積分方式我們可以得到任何在積分路徑上單一一階
09/09 20:39, 9F

09/09 20:39, , 10F
奇異點的積分值 即使它並不收斂
09/09 20:39, 10F
文章代碼(AID): #1EQ5KD1q (Math)
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