|
вычисление интегралов. Реферат по направлению 03. 04. 02 Физика (кафедра ТиМФ) Вычисления интегралов с помощью теории вычитов
Пример 1. Вычислить интеграл .
Функция аналитична в верхней полуплоскости, за исключением точек
, ,
в которых она имеет простые полюсы. Кроме того, ( ). Найдем вычеты функции в точках . По формуле (16)
,
где . Имеем , , . Отсюда
, .
По формуле (1) получаем
![](data:image/png;base64,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)
.
Теорема 2. Пусть функция удовлетворяет условиям, отмеченным в начале параграфа и равномерно относительно . Тогда
. (3)
Доказательство. Так же как при доказательстве теоремы 1, имеем
(4)
(функция имеет те же особенности, что и ).
Нам нужно доказать, что при интеграл стремится к нулю. Имеем
![](data:image/png;base64,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)
.
В силу условия теоремы при для всех ( ) и достаточно большого . Поэтому ( при )
![](data:image/png;base64,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)
![](data:image/png;base64,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)
.
Переходя к пределу в (4), при получаем (3).
Если функция имеет особенности на действительной оси, то специальным построением контура интегрирования можно вычислить соответствующие интегралы, если они существуют.
|
|
|