Kezdőoldal » Tudományok » Alkalmazott tudományok » Becslés integrálszámítás...

Becslés integrálszámítás középértéktételével. Aki ért hozzá, segítene?

Figyelt kérdés

A példa a következő:


I=integrál 0-től 1-ig (x^2)*(e^x) dx


Az integrandust a wolframalphával kirajzoltattam:


[link]


Tehát a minimuma a megadott tartományban m=0 és M=e.


Ebből az adódik, hogy:


0<I<e.


Viszont a könyvben -ahonnan a feladat származik - a következő végeredmény van:


(1/3)<I<(e/3)


Ez vajon hogyan jött ki?


2012. máj. 14. 15:03
 1/9 anonim ***** válasza:
100%
Cserélje fel az x^2 és az e^x szerepét. Utóbbiról tudjuk, hogy m=1 és M=e, míg a másik int x^2 dx=1/3 és triviálisan adódik a könyv-béli becslés. Ha az integrálást elvégeznénk, akkor még alsó becslésnek 2/3 is adódna, de az már nem jön ki az említett tétel alkalmazásával. Sz. Gy.
2012. máj. 17. 18:47
Hasznos számodra ez a válasz?
 2/9 A kérdező kommentje:

Köszönöm szépen válaszát, de hogy az e/3 hogyan adódik, azt még mindíg nem értem.

Elmagyarázná egy picit részletesebben?

Előre is köszönöm.

2012. máj. 18. 12:26
 3/9 anonim ***** válasza:

Be kell helyettesíteni a megfelelő függvényeket a tétel szövegezésébe. Szerencsére itt mind a két becslés alkalmazható, mert az említett függvények folytonosak az adott intervallumon. Végső soron a maga becslése is következik a tételből (m=0 és M=1), de a finomabb változat is.

A finomabb változatú felső becslésnél:

int(e^x)*(x^2)dx<=M*int(x^2)dx=e/3. Itt az int() funkcionál a határozott integrálást jelöli a [0;1] intervallumon.

Tehát hamis úton jutott jó becsléshez. Sz. Gy.

2012. máj. 18. 22:16
Hasznos számodra ez a válasz?
 4/9 anonim ***** válasza:
Még egy fontos kiegészítő: A hamis út onnan jött, hogy szorzatnak vette a wolframalpha-n a infimumát illetve szuprémumát. A m-t és a M-t mindig csak az egyik függvényre (tényezőre) kell értelmezni. Ajánlom nézze meg még egyszer a középértéktétel szövegezését. Sz. Gy.
2012. máj. 18. 22:40
Hasznos számodra ez a válasz?
 5/9 A kérdező kommentje:

Köszönöm, így már világos. Az volt a probléma, hogy a középértéktételnek csak egy speciális változatát alkalmaztam, azt, amikor az egyik függvény azonosan egyenlő 1-el.


Viszont van még egy ilyen becslési feladat, nem tudok rájönni a helyes megoldásra, hiába próbáltam a középértéktételt alkalmazni.


Megnézné ezt a példát is, ha ideje engedi?


[link]

2012. máj. 19. 18:22
 6/9 anonim ***** válasza:
A durva becslésnél e^4-e^2 jönne ki felső becslésnek, ami negatív nem is lehet. Igen ebben az esetben g(x)=e^(x^2-x) és f(x)=1 lesz. Vennie kell a g(x) infimumát, ami szélsőértékszámítással e^(-1/4). A szuprémum e^2 lesz és int f(x)=2 . Remélem ebből már kijön a kívánt becslés. /Maga az integrál 3,588... körül van, ennél finomabb becslés csak a 4e/3 lenne, de hogyan?/ Sz. Gy.
2012. máj. 19. 21:49
Hasznos számodra ez a válasz?
 7/9 A kérdező kommentje:

Igen, így már kijött a kívánt becslés. Arra viszont nem jöttem rá, hogy a 4e/3 hogy adódik fölső becslésnek.


És még egy kérdés: Ha az integrandus helyén ilyen szorzatfüggvény áll - mint ebben a második, ill. az előző példa esetében is - akkor mi alapján állapítható meg, hogy a finomabb becslés az f(x)=1 és g(x)=e^(x^2-1) vagy az f(x)=e^(x^2) és g(x)=e^(-x) esetén eredményeződik?


(Merthogy az első példánál épp fordítva volt, finomabb becslést kaptunk az f(x)=x^2 és g(x)=e^x esetén,

mint az f(x)=(x^2)e^x és g(x)=1 esetén.

2012. máj. 20. 12:52
 8/9 anonim ***** válasza:
A kérdései jók. Több éves tapasztalatom szerint, az tekinthető finomabb becslésnek, amelynek a felső és alsó becslés különbségének az abszolút értéke kisebb. Az utolsó feladatnál látható, hogy I<4e/3, de a hogyanra már nem adtam választ. Sz. Gy.
2012. máj. 21. 22:23
Hasznos számodra ez a válasz?
 9/9 A kérdező kommentje:

Tehát akkor ha jól értem, mindenképp célszerű elvégezni mind a durvább, mind a finomabb becslést, és csak utólag dönthető el, hogy melyik lesz a finomabb?

Azt még elárulná kérem, hogy a 4e/3 felső becslés hogy vezethető le?

2012. máj. 22. 10:48

Kapcsolódó kérdések:




Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu

A weboldalon megjelenő anyagok nem minősülnek szerkesztői tartalomnak, előzetes ellenőrzésen nem esnek át, az üzemeltető véleményét nem tükrözik.
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!