Шаблон:Short description
In mathematics, Frullani integrals are a specific type of improper integral named after the Italian mathematician Giuliano Frullani. The integrals are of the form
- <math>\int _{0}^{\infty}{\frac {f(ax)-f(bx)}{x}}\,{\rm {d}}x</math>
where <math>f</math> is a function defined for all non-negative real numbers that has a limit at <math>\infty</math>, which we denote by <math>f(\infty)</math>.
The following formula for their general solution holds under certain conditions:Шаблон:Clarify
- <math>\int _{0}^{\infty }{\frac {f(ax)-f(bx)}{x}}\,{\rm {d}}x=\Big(f(\infty)-f(0)\Big)\ln {\frac {a}{b}}.</math>
Proof
A simple proof of the formula can be arrived at by using the Fundamental theorem of calculus to express the integrand as an integral of <math>f'(xt) = \frac{\partial }{\partial t} \left(\frac{f(xt)}{x}\right)</math>:
- <math>\begin{align}
\frac{f(ax)-f(bx)}{x} &= \left[\frac{f(xt)}{x}\right]_{t=b}^{t=a} \, \\
& = \int_b^a f'(xt) \, dt \\
\end{align}</math>
and then use Tonelli’s theorem to interchange the two integrals:
- <math>\begin{align}
\int_0^\infty \frac{f(ax)-f(bx)}{x} \,dx
& = \int_0^\infty \int_b^a f'(xt) \, dt \, dx \\
& = \int_b^a \int_0^\infty f'(xt) \, dx \, dt \\
& = \int_b^a \left[\frac{f(xt)}{t}\right]_{x=0}^{x \to \infty}\, dt \\
& = \int_b^a \frac{f(\infty)-f(0)}{t}\, dt \\
& = \Big(f(\infty)-f(0)\Big)\Big(\ln(a)-\ln(b)\Big) \\
& = \Big(f(\infty)-f(0)\Big)\ln\Big(\frac{a}{b}\Big) \\
\end{align}</math>
Note that the integral in the second line above has been taken over the interval <math>[b,a]</math>, not <math>[a,b]</math>.
Applications
The formula can be used to derive an integral representation for the natural logarithm <math>\ln(x)</math> by letting <math>f(x) = e^{-x}</math> and <math>a=1</math>:
- <math>{\int _{0}^{\infty}{\frac {e^{-x}-e^{-bx}}{x}}\,{\rm {d}}x=\Big(\lim_{n\to\infty}\frac{1}{e^n}-e^0\Big)\ln \Big({\frac {1}{b}}}\Big) = \ln(b)</math>
The formula can also be generalized in several different ways.[1]
References
Шаблон:Reflist
Шаблон:Lists of integrals
Партнерские ресурсы |
---|
Криптовалюты |
|
---|
Магазины |
|
---|
Хостинг |
|
---|
Разное |
- Викиум - Онлайн-тренажер для мозга
- Like Центр - Центр поддержки и развития предпринимательства.
- Gamersbay - лучший магазин по бустингу для World of Warcraft.
- Ноотропы OmniMind N°1 - Усиливает мозговую активность. Повышает мотивацию. Улучшает память.
- Санкт-Петербургская школа телевидения - это федеральная сеть образовательных центров, которая имеет филиалы в 37 городах России.
- Lingualeo.com — интерактивный онлайн-сервис для изучения и практики английского языка в увлекательной игровой форме.
- Junyschool (Джунискул) – международная школа программирования и дизайна для детей и подростков от 5 до 17 лет, где ученики осваивают компьютерную грамотность, развивают алгоритмическое и креативное мышление, изучают основы программирования и компьютерной графики, создают собственные проекты: игры, сайты, программы, приложения, анимации, 3D-модели, монтируют видео.
- Умназия - Интерактивные онлайн-курсы и тренажеры для развития мышления детей 6-13 лет
- SkillBox - это один из лидеров российского рынка онлайн-образования. Среди партнеров Skillbox ведущий разработчик сервисного дизайна AIC, медиа-компания Yoola, первое и самое крупное русскоязычное аналитическое агентство Tagline, онлайн-школа дизайна и иллюстрации Bang! Bang! Education, оператор PR-рынка PACO, студия рисования Draw&Go, агентство performance-маркетинга Ingate, scrum-студия Sibirix, имидж-лаборатория Персона.
- «Нетология» — это университет по подготовке и дополнительному обучению специалистов в области интернет-маркетинга, управления проектами и продуктами, дизайна, Data Science и разработки. В рамках Нетологии студенты получают ценные теоретические знания от лучших экспертов Рунета, выполняют практические задания на отработку полученных навыков, общаются с экспертами и единомышленниками. Познакомиться со всеми продуктами подробнее можно на сайте https://netology.ru, линейка курсов и профессий постоянно обновляется.
- StudyBay Brazil – это онлайн биржа для португалоговорящих студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.
- Автор24 — самая большая в России площадка по написанию учебных работ: контрольные и курсовые работы, дипломы, рефераты, решение задач, отчеты по практике, а так же любой другой вид работы. Сервис сотрудничает с более 70 000 авторов. Более 1 000 000 работ уже выполнено.
- StudyBay – это онлайн биржа для англоязычных студентов и авторов! Студент получает уникальную работу любого уровня сложности и больше свободного времени, в то время как у автора появляется дополнительный заработок и бесценный опыт.
|
---|