2012-09-20 40 views
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我在學習如何使用Maxima。積分出現問題:Maxima給出積分的答案(exp(x^2))

(%i) integrate(exp(x^3),x,1,2); 
(%o) (gamma_incomplete(1/3,-8)-gamma_incomplete(1/3,-1))/3 
(%i) float(%); 
(%o) .3333333333333333 (- 715.7985328824436 %i - 413.26647564521807) 
(%i) expand(%); 
(%o) - 238.59951096081454 %i - 137.75549188173935 

您怎麼看?

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這個積分應該是真實的(和積極的)。 – user29831

回答

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在數學上,我不認爲指數積分的複雜答案有任何根本性的錯誤。一般來說,如果你整合e ^(x^n),你將碰到奇怪的函數,比如不完整的伽馬函數等等,因爲答案在常規函數中是不能表達的,所以沒有傳統的實際分析解決方案。

但是,我認爲這裏肯定有一些不準確的地方。 Mathematica提供了一個不同的答案,更接近真實的答案,並且當我要求更高的準確性時,實際部分似乎趨於零,如您所期望的那樣。

如果你想在數值上整合(聽起來像你一樣),你可以使用不同的功能。 integrate用於分析整合,這就是爲什麼它給了你一個公式而不是一個數字。查找quad_qags及其朋友的一些非常聰明的數字集成功能。

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@ user29831也許「有些不準確」是對它的低估,「錯誤」可能更接近標記。也許值得通過[郵件列表]提出這個問題(http://www.math.utexas.edu/mailman/listinfo/maxima)。 – AndrewC

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將Maxima的結果與Wolfram Alpha進行比較,看起來像Maxima認爲-x /(( - - x^3)^(1/3))= 1。在調試了一下之後,我不知道是否這個詞最初是在結果中,它被簡化了,或者它從來沒有。使用該術語,並使用立方體根的主分支,得到與數值結果一致的275.510983 +(epsilon)*%i,即quad_qags(exp(x^3),x,1,2)= > 275.510983。

爲了記錄,該積分在函數INTEGRATE-EXP-SPECIAL中作爲maxima/src/sin.lisp中的「Type 1a」處理。

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全局標誌「域」控制着立方體根的簡化。以下是我現在得到的結果,我相信OP的結果是:domain:complex;整合(exp(x^3),x,1,2); =((-1)^(2/3)*γ_incomplete(1/3,-8) - ( - 1)^(2/3)* gamma_incomplete(1/3,-1))/ 3% ,擴大; => 275.5109837633115-7.71234927772942E-14 *%i(對於亂碼,抱歉;我不知道如何在註釋中留出空行) –