[wiskunde] integreren

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Gebruikersavatar
Berichten: 577

[wiskunde] integreren

Hallo,

een kleine vraag, puur voor interesse:

Waarom is het niet mogelijk om een primietive te vinden voor de errorfunctie (
\(e^{-t^{2}}\)
)?

En zijn er op de errorfunctie na, functies die niet integreerbaar zijn? Zo ja, welke en is het mogelijk om ze snel te herkennen?

Bedankt voor de altijd zo snelle reacties.
To invent something you need to see what everyone sees, do what everybody does and think that nobody has though of.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] integreren

Het bewijs dat dit niet mogelijk is, is (helaas) te moeilijk om zomaar even uit te leggen.

Wat het betekent is eenvoudiger te snappen: je kan geen functie bouwen (met de basisbewerkingen en basisfuncties, door deze in een eindig aantal stappen samen te stellen) die als afgeleide e^(x²) heeft.

Andere voorbeelden: x^x, sin(x)/x, cos(x)/x, 1/ln(x), ...
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: [wiskunde] integreren

Er is volgens mij niet echt een 'reden' waarom dit niet kan (?). Deze functie heeft nu eenmaal geen primitieve die uit te drukken is in elementaire functies.

De errorfunctie is zéker niet de enige. Let trouwens op, 'integreerbaar' is iets anders dan 'geen primitieve hebben (die in elementaire functies is uit te drukken)'. Integreerbaar betekent dat de bepaalde integraal van die functie bestaat, de integraal mag bijv. niet divergeren.
\(\int_a^b e^{-t^2}dt\)
bestaat voor alle a en b; het is alleen niet 'met de hand' te berekenen.

Er zijn oneindig veel functies te bedenken die geen ('gewone') primitieve hebben. Bijv.
\(f(x)=\sin(x^2)\)
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Gebruikersavatar
Berichten: 577

Re: [wiskunde] integreren

Dus alles wat men niet kan omzetten in primitieve functies, kan men ook niet primitieveren?
To invent something you need to see what everyone sees, do what everybody does and think that nobody has though of.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: [wiskunde] integreren

Dat is toch een tautologie? primitiveren = een primitieve functie vinden
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] integreren

Dus alles wat men niet kan omzetten in primitieve functies, kan men ook niet primitieveren?
Maar dit geldt niet (misschien bedoelde je dat): geen primitieve, dus ook geen (bepaalde) integraal.

Zoals al gezegd, kan een functie integreerbaar zijn, zonder dat je expliciet een primitieve kan vinden.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 577

Re: [wiskunde] integreren

Ik bedoelde niet dat als je de primitieve niet kunt vinden, dat ze dan niet integreerbaar zijn. (sorry voor het gebruik van te veel ontkenningen)
To invent something you need to see what everyone sees, do what everybody does and think that nobody has though of.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] integreren

Maar wat bedoelde je wél? :D
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 577

Re: [wiskunde] integreren

als je een integraal niet kunt schrijven in primitieve functies (zoals primitieve van 1, is dus x; dat noem ik dan een primitieve functie, dus die simpele =)) dan kun je er geen primitieve van maken.
To invent something you need to see what everyone sees, do what everybody does and think that nobody has though of.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] integreren

Oké, dat klopt misschien maar lijkt inderdaad triviaal...

Even op een rijtje: we noemen een functie F een primitieve functie van f, als F' = f.

Het vinden van (een functie) F, vertrekkend van f, noemen we ook wel 'primitiveren'.

Er bestaan functies f waarvoor geen elementaire primitieve F bestaat, zodat F' = f.

Met elementair bedoel ik dan een (eindige) samenstelling van elementaire functies.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 577

Re: [wiskunde] integreren

Is er ook een oneindige samenstelling van elementaire functies mogelijk?
To invent something you need to see what everyone sees, do what everybody does and think that nobody has though of.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] integreren

Ja hoor, denk bijvoorbeeld aan (Taylor)reeksen.
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 577

Re: [wiskunde] integreren

Aha, okay. Dus even om een samenvatting te maken: alles wat we niet kunnen uitdrukken in eindige elementaire functies kunnen we niet primitieveren?
To invent something you need to see what everyone sees, do what everybody does and think that nobody has though of.

Gebruikersavatar
Berichten: 24.578

Re: [wiskunde] integreren

Nee, van sommige functies (f) kunnen we geen primitieve (F) schrijven als eindige samenstelling van elementaire functies. Dat is niet hetzelfde als "de primitieve bestaat niet".
"Malgré moi, l'infini me tourmente." (Alfred de Musset)

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: [wiskunde] integreren

Alle functies waarvan we de primitieve niet kunnen uitdrukken in een eindige samenstelling van elementaire functies, zijn niet te primitiveren (maar nogmaals, dat is eigenlijk gewoon een tautologie, mits je 'primitiveren' definieert als "uitdrukken in een eindige samenstelling van elementaire functies").
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Reageer