Редактирование: Расхождение интегральной суммы Римана

Перейти к: навигация, поиск

Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.

Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия Ваш текст
Строка 1: Строка 1:
 
[[Кафедра ТМ]] > [[Интересные ссылки]] > [[Занимательная математика]] > ''Интегральная сумма''<HR>
 
[[Кафедра ТМ]] > [[Интересные ссылки]] > [[Занимательная математика]] > ''Интегральная сумма''<HR>
  
 +
Интегральная сумма Римана часто используется для аппроксимации конечной суммы интегралом. Однако, такая аппроксимация может приводить к ошибкам. Рассмотрим сумму и ее интегральное представление:
  
[https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BB_%D0%A0%D0%B8%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B0#.D0.9D.D0.B5.D0.BE.D0.B1.D1.85.D0.BE.D0.B4.D0.B8.D0.BC.D1.8B.D0.B5_.D0.B8_.D0.B4.D0.BE.D1.81.D1.82.D0.B0.D1.82.D0.BE.D1.87.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D1.83.D1.81.D0.BB.D0.BE.D0.B2.D0.B8.D1.8F_.D1.81.D1.83.D1.89.D0.B5.D1.81.D1.82.D0.B2.D0.BE.D0.B2.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D1.8F_.D0.B8.D0.BD.D1.82.D0.B5.D0.B3.D1.80.D0.B0.D0.BB.D0.B0_.D0.A0.D0.B8.D0.BC.D0.B0.D0.BD.D0.B0 Интегральная сумма Римана] часто используется для аппроксимации конечной суммы интегралом. Однако, такая аппроксимация может приводить к ошибкам. Рассмотрим сумму (возникает при описании [[Проект "Термокристалл"|термомеханических процессов в кристаллах]]) и ее интегральное представление:
+
<math>
 
 
::<math>
 
 
     \frac{1}{N}\sum_{k=1}^{N-1} \frac{\sin^2\bigl(\frac{k}{N} t\bigr)}{\bigl(\frac{k}{N}\bigr)^2}
 
     \frac{1}{N}\sum_{k=1}^{N-1} \frac{\sin^2\bigl(\frac{k}{N} t\bigr)}{\bigl(\frac{k}{N}\bigr)^2}
 
     \simeq \int_0^{1} \frac{\sin^2(x t)}{x^2}\,d x
 
     \simeq \int_0^{1} \frac{\sin^2(x t)}{x^2}\,d x
 
.</math>
 
.</math>
  
Как правило, интеграл хорошо приближает подобную сумму при больших <math>N</math>. Однако, в рассматриваемом случае это не так. Можно показать, что при <math>t\ge0</math> данный интеграл монотонно возрастающая функция <math>t</math>. Сумма же, очевидно, обращается в ноль при <math>t=0</math> и <math>t=\pi N</math>. Таким образом, интеграл не дает приемлемого приближения суммы при больших временах. '''Вопрос:''' ''можно ли улучшить интегральную аппроксимацию так, чтобы устранить возникающее расхождение?''
+
Естественно ожидать, что интеграл будет хорошо приближать сумму при больших <math>N</math>. Однако, это не так. При $t=0$ сумма и интеграл равны нулю. Так как подынтегральное выражение неотрицательно, то интеграл --- монотонно возрастающая функция~<math>t</math>. Сумма же, очевидно, обращается в ноль при <math>t=\pi N</math>. Кроме того, сумма --- периодическая функция с периодом <math>\pi N</math>. Таким образом, интеграл не дает приемлемого приближения суммы при больших временах. Вопрос: можно ли улучшить интегральную аппроксимацию так, чтобы устранить возникающее расхождение?
 
+
[[Участник:Антон Кривцов|Антон Кривцов]] ([[Обсуждение участника:Антон Кривцов|обсуждение]]) 00:05, 28 марта 2016 (MSK)
[[Участник:Антон Кривцов|Антон Кривцов]] 28 марта 2016
 
Вам запрещено изменять защиту статьи. Edit Создать редактором

Обратите внимание, что все добавления и изменения текста статьи рассматриваются как выпущенные на условиях лицензии Public Domain (см. Department of Theoretical and Applied Mechanics:Авторские права). Если вы не хотите, чтобы ваши тексты свободно распространялись и редактировались любым желающим, не помещайте их сюда.
Вы также подтверждаете, что являетесь автором вносимых дополнений или скопировали их из источника, допускающего свободное распространение и изменение своего содержимого.
НЕ РАЗМЕЩАЙТЕ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ МАТЕРИАЛЫ, ОХРАНЯЕМЫЕ АВТОРСКИМ ПРАВОМ!

To protect the wiki against automated edit spam, we kindly ask you to solve the following CAPTCHA:

Отменить | Справка по редактированию  (в новом окне)