|
Misol. integralni n=5 da taqribiy hisoblang.
Yechish.
=
Simpson (parabolalar) formulasi
integralni taqribiy hisoblash talab qilinsin. Buning uchun ni n=2m sondagi juft bo`lgan nuqtalar orqali bo`lakchalarga ajratib, f(x) funksiyaning bu nuqtalardagi qiymatlarini deylik.
Endi har bir oraliqga mos kelgan y= f(x) funksiya grafigini parabola yoyi bilan almashtiraylik. U holda egri chiziqli trapesiyaning yuzi taxminan yušoridan parabola yoylari bilan almashtirilgan bo`lakchalar yuzalarining yig`indisiga teng bo`ladi. Yuqoridan parabola yoylari bilan chegaralangan shakllar yuzalarini hisoblab qo`shsak quyidagi formula kelib chiqadi:
yoki n=2m bo`lgani uchun
(4)
(4) ga Simpson yoki parabolalar formulasi deyiladi.
Misol. integralni n=2m=8 bo`lganda hisoblang.
Yechish.
=
demak Simpson formulasidagi xatolik juda kam bo`lar ekan.
Eslatma. integralni (1) yoki (2) to`g`ri to`rtburchaklar formulasi yordamida taqribiy hisoblaganda quyidagi xatolik formula bilan hisoblanadi. Bu yerda M1 ning kesmadagi eng katta qiymati.
integralni (3) trapesiyalar va (4) Simpson formulalari bilan taqribiy hisoblagandagi qo`yiladigan xatoliklar mos ravishda quyidagi formulalar bilan hisoblanadi:
M2 ning kesmadagi eng katta qiymati, M3 esa ning kesmadagi eng katta qiymati.
Xosmas integrallar
1. Chegarasi cheksiz bo`lgan integral
Biz aniq integralda chegaralari chekli bo`lib, integral ostidagi funksiya uzluksiz va chegaralangan bo`lsin degan edik. Endi bu shartlarning bajarilmagan hollarini ko`raylik.
f(x) funksiya oraliqda aniqlangan, uzluksiz va uning ixtiyoriy chekli qismida integrallanuvchi bo`lsin. Ixtiyoriy B> sonni olamiz. Shartga ko`ra f(x) funksiya da integrallanuvchi. Demak integral V ning funksiyasi bo`ladi
F(B)= .
|
Y
0 x=a x=B x
|
Ta`rif. Agar da chekli limit mavjud bo`lsa, bu limitga f(x) funksiyaning oraliqdagi xosmas integrali deyiladi va ko`rinishda yoziladi.
Demak ta`rifga ko`ra = bo`ladi. Bu holda xosmas integralni mavjud yoki yaqinlashuvchi deyiladi.
Agar - chekli limit mavjud bo`lmasa, u holda xosmas integralni mavjud emas yoki uzoqlashuvchi deyiladi.
Agar f(x)>0 desak xosmas integralning geometrik ma`nosi chiziqlar orasidagi cheksiz soha yuzini ifodalashi chizmadan ko`rinadi. Хuddi shuningdek integralni ko`rsak
=
|
Y
x
x=a 0 x=b
|
Agar xosmas integral ko`rinishda bo`lsa, u holda quyidagi ikkita xosmas integrallar yig`indisi sifatida qaraladi
= +
Agar o`ng tomondagi xosmas integrallarning har biri mavjud bo`lsa, u holda chap tomondagi integral mavjud bo`ladi.
Misol.
Demak xosmas integral yaqinlashuvchi ekan.
2. Chegaralanmagan (uzlukli) funksiyadan olingan
xosmas integral
f(x) funksiya oraliqda aniqlangan va uzluksiz bo`lib, uning har qanday qismida integrallanuvchi bo`lsin f(x) funksiya x=b nuqtada aniqlanmagan yoki uzulishga ega. Bu holda
=F(c) integralni ko`rish mumkin.
Ta`rif. Agar chekli limit mavjud bo`lsa, bu limitga f(x) funksiyaning oraliqdagi xosmas integrali deyiladi va = ko`rinishda yoziladi.
|
y
у=f(x) (x)
0 x=a x=c x= x
|
O`ng tomondagi limit mavjud bo`lsa, xosmas integralga yaqinlashuvchi (yoki mavjud ) deyiladi. Agar o`ng tomondagi limit mavjud bo`lmasa yoki uzoqlashuvchi bo`lsa xosmas integralga uzoqlashuvchi deyiladi.
Agar f(x) funksiya oraliqda aniqlangan, uzluksiz va uning ixtiyoriy qismida integrallanuvchi bo`lsa
=
tenglik o`rinli bo`ladi.
Agar x=d ( nuqta f(x) funksiyaning uzilish nuqtasi bo`lsa
= +
bo`lib, chap tomondagi xosmas integrallar mavjud bo`lsa o`ng tomondagi integral mavjud bo`ladi.
1-teorema. Agar f(x) va funksiyalar da uzluksiz bo`lib, tengsizlikni qanoatlantirsa, u holda xocmas integral yaqinlashuvchi bo`lsa xosmas integral integral ham yaqinlashuvchi, agar uzoqlashuvchi bo`lsa integral ham uzoqlashuvchi bo`ladi.
2-teorema. Agar funksiyalar da uzluksiz bo`lib, tengsizlikni qanoatlantirib va x=b nuqtada uzlukli bo`lsalar, u holda integral yaqinlashuvchi bo`lsa, integral ham yaqinlashuvchi bo`ladi, agar uzoqlashuvchi bo`lsa, integral ham uzoqlashuvchi bo`ladi.
Misol. ( o`zgarmas son).
f(x)= funksiya x=0 nuqtada uzulishga ega
=
Do'stlaringiz bilan baham: |
