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符号与数值微积分

求解美国工业和应用数学学会(SIAM)的挑战问题

积分 的结果取决于参数 α. 找出 α 在 0 到 5 之间的一个值,使得积分值为最大. 该积分可以看作是两个函数的梅林卷积.

In[1]:=
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f[x_] := x (2 - x)^\[Alpha] UnitBox[(x - 1)/2]
In[2]:=
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g[x_] := Sin[x]

计算函数 f[x]g[x] 的梅林卷积.

In[3]:=
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(mc = MellinConvolve[f[x], g[x], x, \[Alpha]]) // TraditionalForm
Out[3]//TraditionalForm=

Integrate 所得结果作比较.

In[4]:=
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Integrate[(2 - x)^\[Alpha] Sin[\[Alpha]/x], {x, 0, 2}, Assumptions -> \[Alpha] > 0] // TraditionalForm
Out[4]//TraditionalForm=

绘制积分值作为 α 的函数的图形.

In[5]:=
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Plot[mc // Evaluate, {\[Alpha], 0, 4.99}, PlotStyle -> Red]
Out[5]=

FindArgMax 在区间 0α5 上计算使积分值最大的参数值.

In[6]:=
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N[FindArgMax[mc, {\[Alpha], 1}, WorkingPrecision -> 100][[1]], 20]
Out[6]=

相关范例

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