Xosmas integrallarning iqtisodiyotdagi tatbiqlari
. Koʻpgina iqtisodiy
masalalarning yechimlarini topish jarayonida xosmas integrallarni hisoblashga
toʻg‘ri keladi. Masalan, talab elastikligi oʻzgarmas boʻlgan holat uchun
istе’molchining ortiqchа foydаsini hisoblash masalasining talab egri chizig‘ini
quyidagicha yozish mumkin:
1
,
0,
0
q
q ap
a
p
a
.
Bu yerda
talab elastikligining bahosi. Talab egri chzig‘i
,
p q koordinata
oʻqlarida quyidagi koʻrinishga ega boʻladi:
U holda
0
p
p
dan boshlab istе’molchining ortiqchа foydаsi quyidagi I tur
xosmas integral bilan hisoblanadi:
0
p
CS
ap dp
.
U holda
1
1
1
0
0
0
0
lim
lim
lim
1
1
p
p
p
p
p
p
p
p
a
a
CS
ap dp
ap dp
p
p
p
.
165
Bu integral
1
holatda yaqinlashadi.
4-misol.
Talab funksiyasi
2
50
q
p
boʻlsa,
10
p
da istе’molchining
ortiqchа foydаsi topilsin.
Yechim.
2
2
1 2
1 2
10
10
50
50
lim 50
lim
10
5
1 2
p
p
p
CS
p dp
p dp
p
.
Agar integral chegaralari chekli
,
a b
sonlardan iborat boʻlib, integral osti
funksiyasi [ , ]
a b kesmaning chekli sondagi nuqtalarida aniqlanmagan boʻlsa,
bunday integral II tur xosmas integral deb ataladi. Masalan,
( ),
[ , )
( , ]
y
f x x
a c
c b
berilgan boʻlsin, u holda
( )
b
a
f x dx
integral II tur
xosmas integral deb ataladi.
Xosmas integrallarni yaqinlashishga tekshirish quyidagicha amalga oshiriladi:
0
0
( )
lim
( )
lim
( ) ,
0
b
c
b
a
a
c
f x dx
f x dx
f x dx
.
(4)
Agar (4) formulada qatnashayotgan limitlar mavjud va chekli boʻlsa, xosmas
integral yaqinlashuvchi deyiladi.
Agar (4) formulada qatnashayotgan limitlardan bittasi mavjud boʻlmasa yoki
cheksiz boʻlsa, xosmas integral uzoqlashuvchi deb ataladi.
5-misol.
1
0
1 x
dx
xosmas integralni hisoblaymiz. Integral ostidagi
x
y
1
1
funksiya
1
x
nuqtada aniqlanmagan va nuqtadan chapda
chegaralanmagan. Demak,
166
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
lim
lim 2 1
1
1
2lim
1 1
1 0
2lim
1
2.
dx
dx
x
x
x
Bu xosmas integral yaqinlashuvchi.
6-misol.
1
2
1
dx
x
xosmas integrallarni yaqinlashuvchilikka tekshirish
quyidagicha amalga oshiriladi:
1
0
1
0
1
2
2
2
2
2
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
0
1
lim
lim
1
1
1
1
lim
lim
lim
1 lim
1
,
dx
dx
dx
dx
dx
x
x
x
x
x
x
x
Demak, berilgan integral uzoqlashuvchi ekan.
Mashqni bajaring.
Quyidagi integrallarni yaqinlashuvchilikka tekshiring:
1)
1
2
0
2
1
dx
x
; 2)
2
3
0
4
3
6
dx
x
; 3)
2
0
2
1
dx
x
; 4)
2
4
3
0
(
2)
dx
x
.
Xosmas
integrallarni integrallash uchun oʻzgaruvchini almashtirish va
boʻlaklab integrallash usullaridan foydalaniladi.
Koʻp hollarda berilgan integral osti funksiyaning boshlang‘ich funksiyasini
elementar funksiyalarda ifoda etish mumkin boʻlavermaydi. Bunday hollarda aniq
integralni hisoblash uchun taqribiy formulalardan foydalaniladi. Bu formulalarning
ba’zilari bilan tanishib chiqamiz.
Aniq integrallarni taqribiy hisoblash
usullari.
Aniq integrallarni taqribiy
hisoblashning toʻg‘ri toʻrtburchaklar usuli:
b
a;
kesmada uzluksiz
0
)
(
x
f
y
funksiya berilgan boʻlsin.
b
a;
kesmani ixtiyoriy ravishda
n ta teng
n
a
b
h
boʻlaklarga, ya’ni qismiy kesmalarga boʻlamiz:
0
1
2
...
.
n
a x
x
x
x
b
1
[
; ]
i
i
x
x
oraliqqa mos
( )
y
f x
egri chiziqlarni
Ox ga parallel toʻg‘ri chiziqlar
bilan almashtiramiz.
167
U holda
1
2
( )
...
b
n
a
f x dx S
S
S
.
Bu yerda
1
i
i
S
h y
. Demak,
1
0
1
1
0
.....
b
n
n
i
i
a
ydx h y
y
y
h
y
(5)
7-misol.
1
3
0
1
dx
x
integralning taqribiy qiymatini toping. Bu yerda
5
n
.
(5) formuladan foydalanib taqribiy hisoblashni amalga oshiramiz. [0;1] kesmani
quyidagicha 5 ta boʻlakka ajratamiz va
1
i
y
qiymatlarni
3
1
( )
1
f x
x
integral osti
funksiya yordamida hisoblaymiz:
0
0
1
1
2
2
3
3
4
4
5
0 ,
1;
0,2,
0,992;
0,4,
0,94;
0,6,
0,822;
0,8,
0,661;
1.
x
y
x
y
x
y
x
y
x
y
x
Soʻngra (5) formuladan foydalansak:
1
0
1
2
3
4
3
0
1
1
5
dx
y
y
y
y
y
x
,
1
3
0
1
4,415 0,883
1
5
dx
x
.
Aniq integrallarni taqribiy hisoblashning trapetsiya usuli:
b
a;
kesmada
uzluksiz
0
)
(
x
f
y
funksiya berilgan boʻlsin.
b
a;
kesmani ixtiyoriy ravishda
n ta teng
n
a
b
h
boʻlaklarga, ya’ni qismiy kesmalarga boʻlamiz:
0
1
2
...
.
n
a x
x
x
x
b
1
[
; ]
i
i
x
x
oraliqqa mos
( )
y
f x
egri chiziqlarni
yuqoridagi rasmdagi kabi toʻg‘ri chiziqlar bilan almashtirib trapetsiyalar hosil
qilamiz. U holda
168
1
2
( )
...
b
n
a
f x dx S
S
S
.
Bu yerda
1
2
i
i
i
y
y
S
h
. Demak,
0
1
2
1
....
2
b
n
n
a
y
y
ydx h
y
y
y
(6)
8-misol.
Yuqoridagi 7-misolni (6) formuladan foydalanib taqribiy
hisoblaymiz
5
n
:
0
0
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
0 ,
1;
0,2,
0,992;
0,4,
0,94;
0,6,
0,822;
0,8,
0,661;
1,
0,5.
x
y
x
y
x
y
x
y
x
y
x
y
1
0
5
1
2
3
4
3
0
1
1
5
2
dx
y
y
y
y
y
y
x
,
1
3
0
1
4,165 0,833
1
5
dx
x
.
Aniq integrallarni taqribiy hisoblashning parabola usuli
(Simpson
formulasi). Bu holatda
n – juft olinadi. Taqribiy hisoblanishi kerak boʻlgan integral
quyidagicha hisoblanadi:
0
1
2
3
2
1
4
2
4
... 2
4
3
b
n
n
n
a
h
ydx
y
y
y
y
y
y
y
(7)
9-misol.
Yuqoridagi 7-misolni Simpson formulasidan foydalanib yechamiz.
Bizga ma’lumki, Simpson formulasida
n juft boʻlishi kerak. Shuning uchun
4
n
deb olamiz.
0
0
1
1
2
2
3
3
4
4
0 ,
1;
0,25,
0,985;
0,5,
0,889;
0,25,
0,703;
1,
0,5,
x
y
x
y
x
y
x
y
x
y
1
0
1
2
3
4
3
0
0,25
4
2
4
1
3
dx
y
y
y
y
y
x
1
10,03 0,836.
12
Mashqni bajaring.
Quyidagi integrallarning taqribiy qiymatini 3 ta usuldan
foydalanib toping. Bu yerda:
1)
2
3
0
3 2
dx
x
; 2)
4
1
ln
dx
x
; 3)
4
5
2
,
4 3
dx
x
8.
n
Oʻz- oʻzini tekshirish uchun savollar
1)
Xosmas integrallarning qanday turlari mavjud? Ular qanday qilib aniq
integralning umumlashmasi boʻlib hisoblanadi?
2)
Integrallash sohasi chegaralanmagan xosmas integral qanday ta’riflanadi?
169
3)
Integrallash sohasi chegaralanmagan xosmas integralning geometrik ma’nosi
nimadan iborat?
4)
Chegaralanmagan funksiyaning xosmas integrali qanday ta’riflanadi?
5)
Chegaralanmagan funksiyaning xosmas integralining geometrik ma’nosi
nimadan iborat?
6)
Xosmas integrallar qanday hisoblanadi?
7)
Xosmas integrallarni yaqinlashishga qanday tekshirish mumkin?
8)
Absolyut yaqinlashuvchi integral deb nimaga aytiladi?
9)
Xosmas integrallarning xossalarini ayting. Bu xossalar ichidan aniq integral
xossalariga oʻxshashlarini alohida sanab chiqing.
Foydalanishga tavsiya etiladigan adabiyotlar roʻyxati
1.
Mike Rosser. Basic mathematics for economists. London and New York,
1993, 2003.
2.
M.Harrison and P.Waldron Mathematics for economics and finance. London
and New York, 2011.
3.
M.Hoy, J.Livernois et.al. Mathematics for Economics. The MIT Press,
London & Cambridge, 2011.
4.
Robert M. Leekley, Applied Statistics for Businiess and Economics, USA,
2010.
5.
Alpha C. Chiang, Kevin Wainwright, Fundamental Methods of Mathematical
Economics, N.-Y. 2005.
6.
Xashimov A.R., Xujaniyazova G.S. Iqtisodchilar uchun matematika. Oʻquv
qoʻllanma. “Iqtisod-moliya”. 2017. 386 b.
7.
Бабаджанов Ш.Ш. Математика для экономистов. Учебное пособие.
“Iqtisod-moliya”. 2017. 746 с.
170
171
172
Do'stlaringiz bilan baham: |