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¿Qué significa cuando una integral que no puede ser resuelto en términos de funciones elementales?

Mi maestro de cálculo le dijo a la clase que en el cálculo integral, que te enseñan cómo integrar todos los tipos de funciones por varios métodos, pero al final dirá que hay infinitamente muchos integrales que no sabemos cómo integrar (representan en términos de funciones elementales).

¿Así que eso significa:

  1. que existe funciones elementales que son desconocidos en las matemáticas que puede representar la integral,
  2. que la integral puede ser representado en la no-funciones elementales (no sé lo que esas serían...), o
  3. es absolutamente imposible para representar la integral de otra manera, otros de otra integral?

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Betty Mock Puntos 2712

Hay un número infinito de funciones, y usted puede poner un signo integral en frente de cualquiera de ellos. Algunas de estas funciones son bastante extraños y/o feo. No hay ninguna razón de por qué una integral debe tener una representación en el conjunto muy limitado de funciones elementales. De hecho, cuando usted consigue una representación, usted podría considerar afortunado.

Para efectos prácticos, cualquier convergente la integral puede ser evaluado para cualquier grado de precisión deseado. Existen numerosos métodos numéricos disponibles con los que hacerlo. E incluso si una integral debe tener algunos primaria de la función de representación, que la mayoría de las veces es mucho más difícil de evaluar que la simple ejecución de un método numérico de la integral. Y no sería más preciso si la respuesta era cos(28,34) y había que evaluar eso.

Del mismo modo, si usted va a utilizar la integral en un cálculo, puede ser más fácil para dejarlo como una integral, en lugar de que se enreden en las cosas que tienen un montón de términos como sec(log^{-1}(x^{2})) -- o mucho peor.

Así que ¿por qué hacer cálculos clases te enseñan a encontrar anti-derivados? En primer lugar, si el problema se va a resolver en un fácil anti-derivado de que usted podría utilizar. Segundo, para familiarizarse mejor con los conceptos subyacentes, tales como la regla de la cadena y la regla del producto de derivados. Tercera para darle algo de experiencia con verdaderas respuestas para que tenga algo de idea de lo que la respuesta debería ser similar. Si su método numérico evalúa a 2034.86, y usted sabe que la respuesta no puede ser mayor que 80, entonces usted sabe que cometió un error en su cálculo.

Por supuesto, hoy en día, todos los integrales se pueden evaluar con exactitud en línea; pero aún así, usted debe tener algún conocimiento de qué tipo de respuesta a esperar y lo que eso significa.

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hasnohat Puntos 2527

La opción 2 es probablemente más cerca de la verdad. Como yo lo entiendo, esto está relacionado con una idea similar a partir del estudio de las ecuaciones diferenciales, los cuales no siempre tienen solución, que puede ser escrito en términos de funciones elementales. Trate de leer acerca de "funciones especiales". Los ejemplos incluyen la función de Airy y la función Gamma.

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Andrew Dalke Puntos 7607

La respuesta a tu pregunta es (3): es imposible escribir la integral en términos de funciones elementales (generalmente funciona como $x^n$ real $n$, racionales, trigonométricas, exponenciales y logarítmicas) y este hecho ha sido demostrado por algunos integrales (por lo que no es (1) que es muy duro integral). No hay mucha diferencia de (2) y (3) porque usted puede definir un no-elemental función como la integral de la misma.

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