Некоторые нестандартные доказательства и задачи в курсе математического анализа
В настоящей статье рассмотрены несколько вопросов и задач, дополняющих основной курс математического анализа в техническом университете: вычисление несобственного интеграла Пуассона методами интегрального исчисления функций одной переменной, разные подходы к вычислению объема шара в многомерном пространстве, различные, в основном малоизвестные доказательства расходимости гармонического ряда, вычисление сумм рядов Дирихле с помощью бесконечного произведения. В популярных учебниках, как правило, эти вопросы не рассматриваются. Этот материал может быть полезен для преподавателей и хорошо успевающих студентов, факультативной работы, подготовки к олимпиадам по математике и т. п.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
УДК 517.3
Некоторые нестандартные доказательства
и задачи в курсе математического анализа
А.В. Неклюдов
МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
В настоящей статье рассмотрены несколько вопросов и задач, дополняющих основной
курс математического анализа в техническом университете: вычисление несобственного
интеграла Пуассона методами интегрального исчисления функций одной
переменной, разные подходы к вычислению объема шара в многомерном пространстве,
различные, в основном малоизвестные доказательства расходимости гармонического
ряда, вычисление сумм рядов Дирихле с помощью бесконечного произведения. <...> Несобственный интеграл Пуассона (Пуассона —
Эйлера)
Ie dx
x 2
является одним из самых известных в курсе анализа примеров вычисления
«неберущегося» несобственного или определенного интеграла. <...> Очень простой и эффективный способ его вычисления с помощью
двойного интеграла по всей плоскости edxdy I
22
в полярных координатах рассматривается в большинстве стандартных
курсов анализа. <...> С другой
стороны, создается впечатление, что вычисление интеграла Пуассона
в принципе может иметь только двумерный характер. <...> Это впечатление
усиливается после ознакомления с менее известными способами вычисления
интеграла Пуассона, которые, по сути, также имеют двумерный
характер. <...> А.В. Неклюдов
грирования), снова получаем равенство 2
позволяет, казалось бы, при его вычислении апеллировать к
1
2
известному значению
1
2
. Однако данное значение гаммафункции
обычно вычисляется с помощью интеграла Пуассона (см.,
например, [1]). <...> Еще одну возможность дает использование
формулы дополнения () (1 )
однако и ее
,
aa sin a
вывод основан либо на связи гамма- и бета-функций, либо на дополнительных
очень громоздких (для студентов 1-го курса технического
университета, еще только изучающих интегральное исчисление
функций одного переменного) выкладках, связанных <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: