Oneigenlijke integraal met residustelling

Moderators: dirkwb, Xilvo

Reageer
Berichten: 60

Oneigenlijke integraal met residustelling

Ik zit met het volgende probleem, ik zou pi/2 moeten uitkomen. Ik moet volgens de residu stelling de volgende onbepaalde integraal uitwerken.
\(\int_{0}^\infty\frac { sin(x)}{ x }dx=\int_{-\infty}^\infty\frac { sin(x)}{2 x }dx=Im(\int_{-\infty}^\infty\frac { exp(ix)}{2 x }dx)\)
singulier punt =0
\(I0=Im(\frac { 2pi. i \sum(Res)} { 2 } )=pi\)
\(I0=\lim_{R \to \infty \epsilon\to 0} (Im\frac{ 1 }{ 2 } [ \int_{-R}^{\-\epsilon} + \int_{\gamma\epsilon}^{} + \int_{-\epsilon}^{R} + \int_{\gamma R}^{} ])\)
dit wordt:
\(I0=\lim_{R \to \infty \epsilon\to 0} (Im\frac{ 1 }{ 2 } [ \int_{-R}^{R} - \frac { 1}{ 2 }\oint_{\gamma\epsilon^+}^{} + \int_{\gamma R}^{}])\)
\(\oint_{\gamma\epsilon^+}^{}=2pi. i \sum(Res)=2pi.i\)
\(\int_{\gamma R}^{}\)
gaat naar 0 als R naar oneindig gaat
\( pi=Im(\int_{-\infty}^\infty\frac { exp(ix)}{2 x }dx) -\frac { 1}{ 2 } pi\)
waaruit volgt
\( Im(\int_{-\infty}^\infty\frac { exp(ix)}{2 x }dx) =\frac { 3}{ 2 } pi\)
Volgens maple moet het pi/2 uitkomen

het is zo verleidelijk om de - te vervangen door een plus in de onderstaande vergelijking
\(I0=\lim_{R \to \infty \epsilon\to 0} (Im\frac{ 1 }{ 2 } [ \int_{-R}^{R} - \frac { 1}{ 2 }\oint_{\gamma\epsilon^+}^{} + \int_{\gamma R}^{}])\)
Ik dacht dat het een min moet zijn om de tegengestelde richtingen aan te geven van de 2 bogen.

Kan iemand mij vertellen wat ik verkeerd doe.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.179

Re: Oneigenlijke integraal met residustelling

Een heel duidelijke berekening van deze integraal vind je bijv hier (onderaan pg 144 begint de theorie, halverwege pg 146 het voorbeeld dat je zoekt). Heb je hier genoeg aan?
Zoek je graag naar het meest interessante wetenschapsnieuws? Wij zoeken nog een vrijwilliger voor ons nieuwspostteam.

Berichten: 60

Re: Oneigenlijke integraal met residustelling

ik begrijp niet waarom men er een 1 aftrekt?
\(\int_{-\infty}^\infty\frac { sin(x)}{2 x }dx=Im(\int_{-\infty}^\infty\frac { exp(ix)-1}{2 x }dx)\)
De methode die ik volg is namelijk geval 2 volgens onderstaand figuur. Kan je met deze methode de integraal rechtstreeks berekenen? Zonder dat je de intgraal moet herschrijven?

Afbeelding

Reageer