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  • 1 # 米口袋

    這是一個超越積分(通常也稱為不可積),也就是說這個積分的原函式不能用我們所學的任何一種函式來表示.但如果引入新的函式erf(x)=∫[0,x]e^(-t^2)dt,那麼該函式的積分就可表示為erf(x)+c.

    道理很簡單,比如∫x^ndx,一般的該積分為1/(n+1)x^(n+1),如果不引入lnx,那麼∫1/xdx就不可積了.因此對於一些積分,如果不引入新的函式,那麼那些積分就有可能不可積,而且這種情況還會經常遇到.因此對於一些常見的超越積分,一般都定義了相關的新函式.

    下面就介紹幾個常見的超越積分(不可積積分)

    1.∫e^(ax^2)dx(a≠0)

    2.∫(sinx)/xdx

    3.∫(cosx)/xdx

    4.∫sin(x^2)dx

    5.∫cos(x^2)dx

    6.∫x^n/lnxdx(n≠-1)

    7.∫lnx/(x+a)dx(a≠0)

    8.∫(sinx)^zdx(z不是整數)

    9.∫dx/√(x^4+a)(a≠0)

    10.∫√(1+k(sinx)^2)dx(k≠0,k≠-1)

    11.∫dx/√(1+k(sinx)^2)(k≠0,k≠-1)

    以後凡是看到以上形式的積分,我勸你不要繼續嘗試,因為以上積分都已經被證明了為不可積積分.但是要注意的是,雖然以上積分的原函式不是初等函式,但並不意味著他們的定積分不可求,對於某些特殊點位置的定積分還是有可能算出來的,只不過不能用牛頓-萊布尼茨公式罷了!

    比如∫[0,+∞)e^(-x^2)dx=√π/2,此處的積分值就是用二重積分和極限夾逼的方法得出的,而且只能算出(-∞,+∞)或是(0,+∞)上的值,其他的值只能用數值方法算出近似值.

    再如∫[0,+∞)(sinx)/xdx=π/2,此處就是用留數理論得出的

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