Многочисленные задачи математики, математической физики,механики,техники приводят к необходимости исследовать интегралы вида

при больших значениях параметра
.
Можно по пальцам пересчитать те случаи,когда такие интегралы явно вычисляются.
С другой стороны,при больших значениях параметра вычисление значений таких интегралов не под силу даже самым современным ЭВМ.Единственное,что остается – это попытаться воспользоваться асимптотическими методами.
Возможно вы искали - Статья: Зачем человеку звёзды на небе
Асимптотические методы, к сожалению, также имеют свои границы. Не следует думать, что асимптотику любого интеграла вышеприведенного вида можно вычислить. Но в ряде случаев получающиеся асимптотические формулы настолько просты,что сомневаться в применении именно этих методов не приходится.
1.Основные формулы
Интегралами Лапласа называются интегралы вида
, (1.1)
где
-вещественнозначная функция,
-большой положительный параметр.Функция
Похожий материал - Курсовая работа: Методы распознавания образов
может принимать комплексные значения.Будем считать для простоты,что
конечный отрезок и что
-достаточно гладкие при
функции.Тривиальный
случай
не рассматривается.

рис.1
Пусть
и достигается только в точке
.Тогда функция
имеет максимум в точке
,который тем резче,чем больше
(рис.1).Интеграл
можно приближенно заменить интегралом по малой окрестности точки максимума
, и это приближение будет тем точнее,чем больше
.В этой окрестности функции
можно приближенно заменить по формуле Тейлора,и мы получим интеграл,асимптотика которого легко вычисляется.Этот метод был предложен Лапласом.
Очень интересно - Курсовая работа: Нахождение полиноминальной аппроксимации методом наименьших квадратов
Пусть
.Тогда
;пусть для простоты
.Тогда
,
где
- малое фиксированное число,и
,
.
Следовательно,
Вам будет интересно - Курсовая работа: Определение дуальных и двойных чисел
.
Заметим,что
.Последний интеграл равен
(
),
так как
![]()
.
Похожий материал - Курсовая работа: Практическое применение интерполирования гладких функций
Итак,мы получили асимптотическую формулу
(
). (1.2)
Пример 1.Вычислим интеграл
. (
).