Страница 1 из 1

Путаница с интегралом....

Добавлено: 14 июн 2011, 16:24
sidar
Доброго времени суток!!!! Помогите пожалуйста разобраться: вычислить несобственный интеграл
$$\int_{-\infty}^{+\infty}{e^-^x^{2}dx}$$ использовав значение интеграла
$$\int_{D}^{}\int{e^-^x^2*e^-^y^2 dxdy}$$
взятого по области D:
$$x^2+y^2=R^2$$ ОТВЕТ в книжке - $$\sqrt{pi}$$

При решении исходили из следующего R изменяется от 0 до $$\infty$$, а угол изменяется от 0 до 2*pi

$$\int_{D}^{}\int{e^-^x^2*e^-^y^2 dxdy}=2*pi*\int_{0}^{\infty}{e^-^r^2rdr}=pi$$

C другой стороны

$$\int_{D}^{}\int{e^-^x^2*e^-^y^2 dxdy}=\int_{0}^{\infty}{e^-^x^2dx}*\int_{0}^{\infty}{e^-^y^2dy}$$
тоесть извлекаем квадрат и получаем значение.

Но вот на мой взгляд такое решение неправильное: во-первых границы в несобственного интеграла от
$$-\infty  $$ до $$+\infty$$, а в двойного от 0 до $$+\infty$$

Помогите разобраться!!!! Заранее благодарен!!!!!!!

Путаница с интегралом....

Добавлено: 14 июн 2011, 16:30
bas0514
$$r$$ неотрицательно, это же расстояние от точки до начала координат.

Путаница с интегралом....

Добавлено: 14 июн 2011, 16:38
sidar
bas0514 писал(а):Source of the post
$$r$$ неотрицательно, это же расстояние от точки до начала координат.


ну так я й определил в двойном интеграле как границы от 0 до $$+\infty$$

Путаница с интегралом....

Добавлено: 14 июн 2011, 16:58
bas0514
А, теперь вижу. Вот здесь
sidar писал(а):Source of the post
$$\int_{D}^{}\int{e^-^x^2*e^-^y^2 dxdy}=\int_{0}^{\infty}{e^-^x^2dx}*\int_{0}^{\infty}{e^-^y^2dy}$$

должно быть в правой части тоже от $$-\infty$$ до $$+\infty$$, видимо опечатка. Но ответ $$\sqrt{\pi}$$ правильный, это известный факт.

Путаница с интегралом....

Добавлено: 14 июн 2011, 17:04
sidar
Правую часть составляли самостоятельно. Я не пойму фразу в задании вычислить значение несобственного интеграла использовав значение двойного интеграла. Какая именно там связь????

Путаница с интегралом....

Добавлено: 14 июн 2011, 17:13
venja
sidar писал(а):Source of the post
Я не пойму фразу в задании вычислить значение несобственного интеграла использовав значение двойного интеграла. Какая именно там связь????


А что тут непонятного? Соответствующий двойной интеграл (по всей плоскости) вычисляется аналитически переходом к полярной системе координат. С другой стороны, этот же двойной интеграл, при переходе в нем к повторным, оказывается равным квадрату исходного одномерного интеграла, который и надо было изначально вычислить.

Путаница с интегралом....

Добавлено: 14 июн 2011, 17:33
sidar
Ну тогда все ясно. Выходит интеграл решен правильно и именно таким способом как надо. Только нужно заменить $$\int_{D}\int{e^-^x^2*e^-^y^2dS}=\int_{-\infty}^{+\infty}{e^-^x^2dx}*\int_{-\infty}^{+\infty}{e^-^y^2dy}$$ так как x и y на плоскости соотвественно меняются от $$-\infty$$ до $$+\infty$$