2010-07-13, 20:39
  #13
Medlem
tackar för förklaring
Citera
2010-07-13, 20:52
  #14
Medlem
Otroligs avatar
Hur bevisar man att en elementär funktion saknar en elementär primitiv funktion?
Citera
2010-07-13, 21:12
  #15
Medlem
EulerBoys avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Otrolig
Hur bevisar man att en elementär funktion saknar en elementär primitiv funktion?

Att bevisa att en elementär funktion inte har en elementär primitiv funktion är en lätt match om man utvecklar funktionen i sin potens- eller Laurentserie.

Efterföljande integration av den allmänna termen kommer att ge ett uttryck som inte kan uppdelas i elementära funktioners serieutvecklingar.

Gör ett försök med mitt förslag på primitiv funktion här i tråden!
Citera
2010-07-13, 21:17
  #16
Medlem
Otroligs avatar
Citat:
Ursprungligen postat av EulerBoy
Att bevisa att en elementär funktion inte har en elementär primitiv funktion är en lätt match om man utvecklar funktionen i sin potens- eller Laurentserie.

Efterföljande integration av den allmänna termen kommer att ge ett uttryck som inte kan uppdelas i elementära funktioners serieutvecklingar.

Gör ett försök med mitt förslag på primitiv funktion här i tråden!
Om du har lust, kan du inte visa hur du bevisar att serieutvecklingen av e^(x²) ej kan delas upp flera elementära funktioners serieutvecklingar?
Citera
2010-07-13, 21:36
  #17
Medlem
EulerBoys avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Otrolig
Om du har lust, kan du inte visa hur du bevisar att serieutvecklingen av e^(x²) ej kan delas upp flera elementära funktioners serieutvecklingar?

Gör nu ett försök med mitt förslag på primitiv funktion här i tråden!

Uppgift: Du ska visa att den allmänna termen i min serie ej går att reducera till en summa eller produkt av de elementära funktionernas potensserieutvecklingar.

Ledtråd 1: Det är ett nödvändigt villkor att summorna/produkterna ska vara ändliga.
__________________
Senast redigerad av EulerBoy 2010-07-13 kl. 22:21.
Citera
2010-07-13, 22:47
  #18
Medlem
Otroligs avatar
Jag är rädd att detta är över min nivå; har än så länge läst till och med vektoranalysen och vi stötte bara på serieutvecklingar inom envariabelanalysen (Taylors formel och lite annat). Men vad vet jag, det kanske inte är så svårt?
Citera
2010-07-13, 23:55
  #19
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Otrolig
Hur bevisar man att en elementär funktion saknar en elementär primitiv funktion?
Jag läste idag att man kan göra det med Galoisteori:
http://en.wikipedia.org/wiki/Differential_Galois_theory
Citera
2010-07-18, 19:54
  #20
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av EulerBoy
Potensserien för exponentialfunktionen är


Σ xⁿ/n! = 1 + x + x²/2 + x^3/6 + ··· , xεR
n=0

Således har vi för exp(-x²)


Σ (-x²)ⁿ/n! = 1 - x² + x^4/2 - x^6/6 + ··· , xεR
n=0

Den likformiga konvergensen gör att integration av den allmänna termen
är tillåten över hela konvergensradien R.

Den primitiva funktionen för exp(-x²) är alltså


Σ (-1)ⁿx^(2n+1)/((2n+1)n!) + C = x - x^3/3 + x^5/10 - x^7/42 + ··· + C , C,xεR
n=0


Now thats a brain.
Stiligt. Matematik professor eller Akademiker?
Citera
2010-07-18, 21:42
  #21
Medlem
dxdps avatar
På ämnet:
http://www.maths.lth.se/cgi-bin/query/search.cgi?swords=element%E4r&ignorecase=1&logop=o r
Citat:

1 oktober 2004 22.54.15
Det är ju känt att en primitiv funktion till exp(-x^2) inte går att uttrycka med vanliga funktioner som polynom, exponentialfunktioner, logaritmfunktioner och så vidare. Men jag har några frågor ...
1. Vad jag förstått är beviset för detta väldigt svårt. Men vilka områden behövs för att bevisa det och hur börjar man i beviset? Har jag fattat fel och du kan bevisa det enkelt är jag givetvis tacksam för det.
2. Gäller det att exp(-x^3), exp(-x^4) och så vidare inte heller har vanliga primitiva funktioner. Alltså exp(-x^n) där n > 1 och n heltal om de saknar vanliga primitiva funktioner.
H

Svar:

Liouville visade 1835 att om f och g är rationella funktioner, g ej konstant, så har f(x)eg(x) en elementär primitiv funktion om och endast om det finns en rationell funktion u sådan att f(x) = u'(x) + u(x)g'(x). Tillämpar man detta på f(x) = 1 och g(x) = -xn, där n är ett heltal, så får man att e-xn har en elementär primitiv funktion om och endast om det finns en rationell funktion u sådan att 1 = u'(x) - nxn - 1u(x). Genom gradtalsbetraktelser ser man att det inte kan finnas någon sådan rationell funktion u om n >= 2. Resultat som detta hör till området differentialalgebra som kräver vissa kunskaper i komplex analys och algebra. Det finns några bevis publicerade på nätet, t ex postscriptfilen Nonelementary Antiderivatives.

Länk till postscriptfil verkar död dock.

Detta borde man kunna tillämpa på f(x)e^(g(x)) med f(x) = 1 och g(x) = x^2, då får man att:

1 = u'(x) - 2x*u(x)

Jag är trött nu, men att finna rationell u(x) så borde inte gå. Någon kanske kan visa det.
Citera
2010-07-18, 22:24
  #22
Medlem
Offsures avatar
Citat:
Ursprungligen postat av dxdp
På ämnet:
http://www.maths.lth.se/cgi-bin/query/search.cgi?swords=element%E4r&ignorecase=1&logop=o r


Länk till postscriptfil verkar död dock.

Detta borde man kunna tillämpa på f(x)e^(g(x)) med f(x) = 1 och g(x) = x², då får man att:

1 = u'(x) - 2x·u(x)

Jag är trött nu, men att finna rationell u(x) så borde inte gå. Någon kanske kan visa det.
u'(x) - 2x·u(x) = 1
I.F. är e^(-x²).
e^(-x²)·u'(x) - e^(-x²)·2x·u(x) = e^(-x²)
(e^(-x²)·u(x))' = e^(-x²)
u(x) = e^(x²)·∫e^(-x²)dx

Det är tydligt att denna funktion inte är rationell.
Citera
  • 1
  • 2

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in