Вивчення поняття "символ О"

Курсовой проект - Математика и статистика

Другие курсовые по предмету Математика и статистика

О(1))

3) x = і 1 + О(е-2і) = 5 1 = 4; (не враховуємо помилку О(е-2і))

4) x = і 1 + 2е-2і+2 + О(е-4і) = 5 1 + 0,000670925…=4,000670925..... (не враховуємо помилку О(е-4і))

 

Точне значення, отримане стандартними чисельними методами, дорівнює 4,0006698...

Приклад 2.

Знайдемо більших позитивних корінь рівняння

 

x tg x = 1

 

Це рівняння можна звернути в такий спосіб:

 

,

 

де n ціле число, а арктангенс приймає значення в інтервалі , знаходимо, що x ~ n при (n > ).

Якщо x > 1, то [6]

 

 

1). По теоремі (2.1.2)

 

.

.

2).

 

По теоремі (2.1.2)

. Тоді .

.

3).

 

По теоремі (2.1.2)

 

. Тоді .

.

 

І так далі.

 

2.2 Асимптотичне рішення інтегралів

 

Приклад 1. Обчислити при х > 1.

Розкладемо в ряд [6]:

 

По теоремі (2.1.2)

, тобто .

 

Приклад 2. Обчислити при +0, , А(х) - східчаста функція: А(х) = 0 при х < 0, А(х) = Аk, k x < k + 1, Аk = а1 + а2 +…+аk , аk = k -1 . Причому .

Скористаємося асимптотичною формулою [4]

 

,

 

де - постійна Ейлера . Уведемо функцію (х) = lnx + .

 

.

Останній інтеграл має порядок О( ln ) при +0, а передостанній дорівнює -/2, так що

 

.

S() = I + J, де

.

 

Оцінимо інтеграл J. Нехай , тоді k 1

 

.

 

Ологарифмуємо , одержимо .

Значить

Отже,

 

.

 

Одержуємо, що

 

.

2.3 Асимптотичне обчислення суми ряду

 

При знаходженні суми ряду нерідко використовується формула підсумовування Ейлера [2]:

 

де

 

Вk числа Бернуллі, Вm({x}) багаточлен Бернуллі.

Вk = (-1)k 2k. [6]

. Коефіцієнти k обчислюються, використовуючи теорему О одиничність розкладання функції в статечної ряд:

 

 

шляхом дорівнюючи коефіцієнтів:

коефіцієнт при х: 0 = 1,

коефіцієнт при хk:

 

 

Приклад 1. Знайти .

По 1.2.10 Нk = ln k + O(1). Тоді

 

.

 

Застосуємо формулу підсумовування Ейлера:

 

.

 

Приклад 2. Знайти

Застосуємо формулу підсумовування Ейлера:

 

 

Приклад 3. Знайти асимптотику при n суми

Члени цієї суми швидко ростуть із ростом номера, так що головний член асимптотики дорівнює останньому члену суми: S(n) ~ n!, n . Дійсно,

 

 

Отже,

 

 

Література

 

1. Брейн, Н.Г. Асимптотичні методи в аналізі. К., 2006

2. Грехем, Р. Конкретна математика. Основи інформатики. К.,2004

3. Олвер, Ф. Введення в асимптотичні методи й спеціальні функції. К., 2004

4. Панченков, О.М. Асимптотичні методи в екстремальних задачах механіки. К., 2004

5. Федорюк, М.В. Асимптотика: інтеграли й ряди. К., 2005

6. Фихтенгольц, Г.М. Курс диференціального й інтегрального вирахування. К., 2000