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Aproximaciones Implican Funciones Exponenciales

Estoy leyendo un texto y tengo curiosidad por saber cómo ciertas aproximaciones fueron alcanzados.

La primera función de aproximaciones es: $$ 1- \frac{1}{2p}((1+p)e^{\frac{-y}{x(1+p)}} - (1-p)e^{\frac{-y}{x(1-p)}}) \approx \frac{y^2}{2x^2 (1-p^2)}$$

cuando $y \ll x$. Tenga en cuenta que traté de usar la aproximación $e^x \approx 1+x$, cuando x es pequeño, pero todo lo que obtuve fue la conclusión a la que $1- \frac{1}{2p}((1+p)e^{\frac{-y}{x(1+p)}} - (1-p)e^{\frac{-y}{x(1-p)}}) \approx 0$.

La segunda función de aproximación es: $$ 1-e^{\frac{-y}{x}}(1-Q(a,b)+Q(b,a)) \approx \frac{y^2}{x^2 (1-p^2)}$$

cuando $y \ll x$, donde $Q(a,b) = \int_b^\infty e^{-\frac12 (a^2 + u^2)} I_0(au) u \, du$, $b = \sqrt{\frac{2y}{x(1-p^2)}}$, $a = bp$, $I_0$ es una modificación de la Función de Bessel de primera especie. También es un hecho conocido que la $$ Q(b,0) = 1$$ and $$ Q(0,b) = e^{-\frac{b^2}{2}}$$ I have tried to assume $$ a = 0$$, since $a = bp$ and $b$ is small, $ p$ is a number between 0 and 1. However, it is not clear how $(1-p^2)$ is in the denominator and not $(1-p^2)^2 $, which would be closer to the traditional $e^x$ aproximación.

Consejos sobre cómo estas aproximaciones fueron derivados se agradece. Gracias.

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Shabaz Puntos 403

Para el primero, usted necesita para mantener un término más en la expansión. $e^x \approx 1+x+\frac{x^2}{2!}$. Cuando el primero de los términos cancelar, es tiempo para una más. Que es como las plazas apareció.

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Atom Puntos 11

Para el segundo, el uso de las siguientes aproximaciones válidas cuando a,b,x son pequeños: $$ Q(a,b) \approx 1 - \frac{b^2}{2} + \frac{a^2 b^2}{4} + \frac{b^4}{8}$$

$$ e^x \approx 1 + x + \frac{x^2}{2!}$$

Luego, después de la sustitución se ha realizado, el resultado será: $$1 - (A)$$

Una tiene 15 términos, ya que es el resultado de la multiplicación de los 3 términos de la exponencial de la aproximación por la (1+4+4 = 9) menos (2 de P términos de cancelación) menos (2 en 1, -1 cancelación). Como un ejemplo de 2 de los 15 términos en Un, $\frac{-y}{x} \frac{p^2}{(1-p^2)}$ y un mayor plazo: $\frac{-y^4}{4x^4 (1-p^2)^2}$.

Luego, después de todos 15 los términos en que han alcanzado, eliminar todos los términos que contengan $y^3$. Yo creo que la razón es puesto que y es mucho más pequeño que el x, ($\frac{y}{x})^3$ es incluso menor. Los términos se anulan y la deseada aproximación será alcanzado.

Para su referencia, la aproximación se define en la página 473, la ecuación (10-10-10) de "Sistemas de Comunicación y Técnicas" por Mischa Schwartz.

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