Teorema Reziduurilor şi Bucuria Integralelor Reale Prezentare de Alexandru Negrescu

Similar documents
MATEMATICĂ 3 PROBLEME DE REFLECŢIE

ON THE QUATERNARY QUADRATIC DIOPHANTINE EQUATIONS (II) NICOLAE BRATU 1 ADINA CRETAN 2

Soluţii juniori., unde 1, 2

FORMULELE LUI STIRLING, WALLIS, GAUSS ŞI APLICAŢII

Procedeu de demonstrare a unor inegalităţi bazat pe inegalitatea lui Schur

Barem de notare clasa a V-a

Divizibilitate în mulțimea numerelor naturale/întregi

Matematici speciale Integrarea functiilor complexe

Sisteme cu logica fuzzy

PROBLEME DIVERSE lecţie susţinută la lotul de 13 de Andrei ECKSTEIN Bucureşti, 25 mai 2015

Gradul de comutativitate al grupurilor finite 1

APLICAŢII ALE FORMULELOR LUI NEWTON PENTRU POLINOAME SIMETRICE

1.3. OPERAŢII CU NUMERE NEZECIMALE

Mugur Acu OPERATORUL INTEGRAL LIBERA-PASCU ŞI PROPRIETĂŢILE ACESTUIA CU PRIVIRE LA FUNCŢIILE UNIFORM STELATE, CONVEXE, APROAPE CONVEXE ŞI

GAZETA MATEMATICĂ SERIA A. ANUL XXXVI (CXV) Nr. 1 2/ 2018 ARTICOLE. Computing exponential and trigonometric functions of matrices in M 2 (C)

PROPRIETĂŢI GEOMETRICE ŞI ANALITICE ALE UNOR CLASE DE FUNCŢII UNIVALENTE

Ecuatii si inecuatii de gradul al doilea si reductibile la gradul al doilea. Ecuatii de gradul al doilea

Teoreme de Analiză Matematică - I (teorema Weierstrass-Bolzano) 1

Teoreme de compresie-extensie de tip Krasnoselskii şi aplicaţii (Rezumatul tezei de doctorat)

Rezolvarea ecuaţiilor şi sistemelor de ecuaţii diferenţiale ordinare (II)

PENTRU CERCURILE DE ELEVI

Avem 6 tipuri de simboluri in logica predicatelor:

UNITATEA DE ÎNVĂȚARE 3 Analiza algoritmilor

INEGALITĂŢI DE TIP HARNACK ŞI SOLUŢII POZITIVE MULTIPLE PENTRU PROBLEME NELINIARE

O V E R V I E W. This study suggests grouping of numbers that do not divide the number

A GENERALIZATION OF A CLASSICAL MONTE CARLO ALGORITHM TO ESTIMATE π

Rezultate în Teoria Punctului Fix şi Procese Iterative cu Aplicaţii

Cercet¼ari operaţionale

The 2017 Danube Competition in Mathematics, October 28 th. Problema 1. Să se găsească toate polinoamele P, cu coeficienţi întregi, care

1 Generarea suprafeţelor

ECUAŢII CU DERIVATE PARŢIALE ŞI EVALUAREA OPŢIUNILOR CU VOLATILITATE STOHASTICĂ

Modelling the Steady State Characteristic of ph Neutralization Process: a Neuro-Fuzzy Approach

MTH 3102 Complex Variables Final Exam May 1, :30pm-5:30pm, Skurla Hall, Room 106

SIMULAREA DECIZIEI FINANCIARE

Solution by Nicuşor Zlota, Traian Vuia Technical College, Focşani, Romania

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

Cristalul cu N atomi = un sistem de N oscilatori de amplitudini mici;

TEOREME DE PUNCT FIX PENTRU OPERATORI CE NU INVARIAZĂ DOMENIUL DE DEFINIŢIE ŞI

GENERATOARE DE SEMNAL DIGITALE

Inteligenta Artificiala

Reactoare chimice cu curgere piston (ideala) cu amestecare completa de tip batch (autoclava)

Habilitation Thesis. Periodic solutions of differential systems: existence, stability and bifurcations

Dynamic Response of Beams on Elastic Foundation with Axial Load

2. Finite Impulse Response Filters (FIR)

Definitions of the Laplace Transform (1A) Young Won Lim 1/31/15

ALGORITMI DE OPTIMIZARE IN INGINERIE ELECTRICA. Sef lucrari ing. Alin-Iulian DOLAN

Test de Departajare pentru MofM 2014 (Bucureşti) Enunţuri & Soluţii

Rădăcina pătrată a unei matrici reale de ordinul 2

Curs de Geometrie. Andrei-Dan Halanay

Despre AGC cuasigrupuri V. Izbaș

Subiecte geometrie licenta matematica-informatica 4 ani

FLORENTIN SMARANDACHE Asupra unor conjecturi si probleme nerezolvate referitoare la o functie in Teoria Numerelor

THE OPERATIONAL FIABILITY IN THERMAL SYSTEMS THE WEIBULL DISTRIBUTION MODEL

SOME INVARIANTS CONNECTED WITH EULER-LAGRANGE EQUATIONS

Numere prime. O selecţie de probleme pentru gimnaziu

A MODALITY OF USING DIRECT TORQUE CONTROL FOR IMPROVING THE EFFICIENCY OF THE POWER PRESSES

FUNCŢII SPECIALE CU APLICAŢII ÎN ANALIZA NUMERICĂ

"IIITO-TEC 'NIKI" & EQUIPME

RECREAŢ II MATEMATICE

RECREAŢ II MATEMATICE REVISTĂ DE MATEMATICĂ PENTRU ELEVI Ş I PROFESORI

MATEMATICI SPECIALE PENTRU INGINERI

Legi de distribuţie (principalele distribuţii de probabilitate) Tudor Drugan

Laborator 4. Rezolvarea ecuaţiilor diferenţiale în Matlab

Math 417 Midterm Exam Solutions Friday, July 9, 2010

AN APPROACH TO THE NONLINEAR LOCAL PROBLEMS IN MECHANICAL STRUCTURES

TEZA DE DOCTORAT. probleme de optimizare infinit dimensionale

Probleme extremale pentru grafuri si retele de transport

ROMANIAN MATHEMATICAL SOCIETY

ȘIRURI (TABLOURI UNIDIMENSIONALE)

Arhivele Electronice Los Alamos arxiv:physics/ v2 [physics.ed-ph] 30 Apr 2000

MTH 3102 Complex Variables Final Exam May 1, :30pm-5:30pm, Skurla Hall, Room 106

Universitatea Politehnica Bucureşti Facultatea de Automatică şi Calculatoare Departamentul de Automatică şi Ingineria Sistemelor

IMAR Problema 1. Fie P un punct situat în interiorul unui triunghi ABC. Dreapta AP intersectează

Probleme pentru pregătirea concursurilor

Programarea Dinamica. (si alte chestii adiacente) Andrei Olariu

n } is convergent, lim n in+1

Probleme actuale în studiul funcţiei zeta Igusa

Decision Trees Some exercises

INCLUZIUNI OPERATORIALE PRIN TEHNICA PUNCTULUI FIX ÎN SPAŢII METRICE VECTORIALE

Logică și structuri discrete. Marius Minea 25 septembrie 2017

CATAVASII LA NAȘTEREA DOMNULUI DUMNEZEU ȘI MÂNTUITORULUI NOSTRU, IISUS HRISTOS. CÂNTAREA I-A. Ήχος Πα. to os se e e na aș te e e slă ă ă vi i i i i

FINDING THE TRACES OF A GIVEN PLANE: ANALYTICALLY AND THROUGH GRAPHICAL CONSTRUCTIONS

RECREAŢ II MATEMATICE REVISTĂ DE MATEMATICĂ PENTRU ELEVI Ş I PROFESORI

The Chain Rule. Mathematics 11: Lecture 18. Dan Sloughter. Furman University. October 10, 2007

Teoria Modelelor Master Anul I, Semestrul II 2016

Definiţie. Pr(X a) - probabilitatea ca X să ia valoarea a ; Pr(a X b) - probabilitatea ca X să ia o valoare în intervalul a,b.

ELEMENTE DE DINAMICĂ ŞI GEOMETRIE PE SPAŢII VECTORIALE POISSON

Anul I, Semestrul I 2017/2018

Ce este logica? Aristotel (IV î.e.n.) Gottfried Wilhelm Leibniz ( ) Visul lui Leibniz. raţionament

CALITATEA VIEŢII ÎN ORAŞELE ROMÂNEŞTI ÎN CONTEXTUL REFORMEI STATULUI

Appendix 2 Complex Analysis

ANOVA IN THE EDUCATIONAL PROCESS

Metode clasice. Camelia Chira.

Reactoare chimice cu curgere piston (ideala) (Plug Flow Reactor PFR) cu amestecare completa (Mixed Flow Reactor MFR) de tip batch (autoclava)

Sem. I, Ioana Leustean FMI, UB

DanielaMANEA. x n +a 1. EdituraParalela45

Pentru clasa a X-a Ştiinţele naturii-sem II

HABILITATION THESIS. Qualitative analysis of some differential equations

Matematici speciale Variabile aleatoare discrete

Transcription:

Teorema Reiduurilor şi Bucuria Integralelor Reale Preentare de Alexandru Negrescu Integrale cu funcţii raţionale ce depind de sint şi cost u notaţia e it, avem: cost sint i ( + ( dt d i, iar integrarea se va face de-a lungul cercului unitate. Problemă reolvată. Arătaţi că dt cost. Soluţie. u schimbările de mai sus, integrala devine: d d I ( i + i ( + d i ( ( +, unde :. Observăm că expresia de integrat admite doi poli simpli: + şi. Însă, în interiorul curbei se află doar polul. Astfel, Teorema Reiduurilor ne dă I ( i i Re ( ( +, ( [ ] i lim i ( ( ( + i lim i i (. i (

Probleme propuse. Evaluaţi următoarele integrale reale, utiliând metoda preentată mai sus: 3 π dt,a > ; a+cost cos3t 5 4cost dt; 3+5sint dt; (+cost dt; 5 6 7 8 dt, < a < ; +asint dt, < a < ; +acost cost 3 cost dt; (cos 3 t+sin tdt. Integrale improprii Problemă reolvată. Evaluaţi integrala x + dx. Soluţie. onsiderăm curba, reuniunea segmentului [; R] cu semicercul R de raă R suficient de mare încât să conţină toţi polii expresiei de sub integrală din semiplanul superior. Integralei reale din enunţ îi ataşăm integrala complexă J + d. Vom evalua această integrală cu Teorema Reiduurilor. Singularităţile (polii funcţiei de sub integrală sunt soluţiile ecuaţiei cosπ + isinπ, adică: k cos π +kπ +isin π +kπ,k,.

Dintre acestea, doar polul de ordinul întâi cos π +isin π i este situat în semiplanul superior. Aşadar, ( ( J i Re +, i Re +,i ( ( i lim ( i i lim ( i i + i ( i( +i i lim i +i π. Pe de altă parte, integrala J este egală cu suma: [;R] + d + R R + d x + dx J + + d. J R Folosind Inegalitatea ML vom arăta că lim J. Pe R, avem că R, deci + + R, şi atunci R + d M L R πr πr R. πr ând R, cantitatea, şi atunci lim R J. Trecând la limită (pentru R în relaţia J J +J, concluionăm că R π lim x + dx x + dx. Probleme propuse. Evaluaţi următoarele integrale reale, utiliând metoda preentată mai sus: x 4 + dx; 3 (x + dx; x 6 + dx; (x + 3dx; 3

5 (x +(x + dx; 6 7 (x +(x +9 dx; x +x (x +(x + dx; 8 9 x x 4 + dx; x x 4 +5x +4 dx; (4x + 3dx. Problemă reolvată. Evaluaţi integrala x + dx. Soluţie. La fel ca mai devreme, considerăm curba, reuniunea segmentului [;R] cu semicercul R de raă R suficient de mare încât să conţină toţi polii expresiei de sub integrală din semiplanul superior. Integralei reale din enunţ îi ataşăm integrala complexă I + d. Vom evalua această integrală cu Teorema Reiduurilor. a în exerciţiul precedent, observăm că doar polul de ordinul întâi cos π +isin π i este situat în semiplanul superior. Aşadar, ( ( e i e i I i Re +, i Re +,i ( ( ( i ( i i lim i i lim i +i π e. + i lim i ( i( +i Pe de altă parte, integrala I este egală cu suma: [;R] + R d + R + d x + dx e + R i + d. I I Următorul reultat: Lema lui Jordan. Fie f o funcţie analitică, unde > c > Im >. Dacă lim f(, Atunci, pentru orice m >, lim e im f(d. R 4

ne asigură că lim I. Trecând la limită (pentru R în relaţia I I +I, obţinem că: π e lim R x + dx +i dx x + x + dx+i x + dx, de unde concluionăm că x + dx π e şi dx. x + Probleme propuse. Evaluaţi următoarele integrale reale, utiliând metoda preentată mai sus: x x +9 dx; x +x+ dx; 3 x +adx,a > ; cosmx a +xdx,m >. Problemă reolvată. Evaluaţi integrala x dx. Soluţie. Integralei reale din enunţ îi ataşăm integrala complexă I d. Pentru că polul expresiei de sub integrală ( este situat pe axa reală, considerăm curba, reuniunea segmentelor [; r] şi [r; R] cu semicercurile R de raă R suficient de mare încât să conţină toţi polii expresiei de sub integrală din semiplanul superior şi r de raă r suficient de mică, dar să conţină polii de pe axa reală ai expresiei de sub integrală. 5

Deoarece în interiorul curbei noastre, integrala nu are niciun pol (i.e. funcţia este analitică, conform Teoremei lui auchy, [; r] r d. Pe de altă parte, integrala I este egală cu suma: I r d + d + x dx+ r d + R r [r;r] x dx+ În continuare, avem nevoie de următorul reultat: R d + d R d. Teoremă (comportamentul pentru r. Dacă f îl are drept pol simplu pe c, de pe axa reală, atunci, lim f(d πi Re(f(,c, r r unde r este semicercul c e it,t [;π]. Aşadar, e lim r r i d πi Re ( e i, πi lim πi. onform Lemei lui Jordan, lim πi lim R (( ei d, şi trecând la limită 6

(pentru R şi r în scrierea lui I ca sumă, de mai sus, găsim că πi lim r ( r R x dx+ +i dx x r x dx x dx+i de unde, prin identificarea părţii imaginare, găsim că dx π. x x dx x dx Probleme propuse. Evaluaţi următoarele integrale reale, utiliând metoda preentată mai sus: x(x + dx; x(x x+ dx; 3 dx; x x x 3x+ dx. Bibliografie [] Mary L. Boas, Mathematical Methods in the Physical Sciences, Wiley, 5. [] Serge Lang, omplex analysis, Springer, 998. [3] Dennis Zill, Patrick Shanahan, A First ourse in omplex Analysis, Jones and Bartlett Publishers, 3. [4] Ed Saff, Arthur David Snider, Fundamentals of omplex Analysis, Prentice Hall, 3. 7