【问题标题】:how to evaluate integral that contains HeunT in it?如何评估其中包含 HeunT 的积分?
【发布时间】:2017-03-08 19:42:09
【问题描述】:

我正在尝试绘制从 ODE 解决方案获得的解决方案,其中包含 0..x 的积分。积分包含HeunT 特殊函数。 Maple 绘制该图的速度非常慢,并将其归结为它无法或缓慢地评估此积分。它只是在窗口底部显示evaluating

这是解决方案中包含积分的部分,按原样从笔记本复制

r := Int(exp((2/3)*(-(9/49)/Pi^4)^(1/2)*_z1*
      (3*Pi^2+3*Pi*_z1+_z1^2))/HeunT(0, 0, 0, (1/3)*3^(2/3)*
       (-(9/49)/Pi^4)^(1/6)*2^(1/3)*(_z1+Pi))^2, _z1 = 0 .. x)

要绘制解,需要对不同的积分进行评估 x 值。但是 Maple 似乎无法为任何x 评估这个积分。例如

evalf(subs(x=Pi,r));

Maple 一直在说评估......有没有办法评估这个积分,它是完整 ODE 解决方案的一部分(如果需要,下面给出),所以我实际上可以绘制 ODE 的解决方案?

下面是完整的代码,从 ODE 本身开始。我基本上只是想绘制边界值 sturm-Liouville ODE 的解

restart;
lam:=n->(9*n^2/(49*Pi^4)):
ode:=diff(y(x),x$2)+lam*(x+Pi)^4*y(x)=0:
sol:=dsolve({ode,y(0)=0},y(x)):
sol:=subs({lam=lam(1),_C2=sqrt(6/(7*Pi^3))},sol);

解决方案是,这就是我要为x=0..Pi 绘制的内容

sol := y(x) = (1/7)*42^(1/2)*exp(-(1/3)*(-(9/49)/Pi^4)^(1/2)*x*
 (3*Pi^2+3*Pi*x+x^2))*HeunT(0, 0, 0, (1/3)*3^(2/3)*
 (-(9/49)/Pi^4)^(1/6)*2^(1/3)*(x+Pi))*(Int(exp((2/3)*
 (-(9/49)/Pi^4)^(1/2)*_z1*(3*Pi^2+3*Pi*_z1+_z1^2))/
 HeunT(0, 0, 0, (1/3)*3^(2/3)*(-(9/49)/Pi^4)^(1/6)*2^(1/3)*
 (_z1+Pi))^2, _z1 = 0 .. x))/Pi^(3/2)

你可以看到顶部提到的积分,在解决方案中。

Maple 2016,Windows 7

【问题讨论】:

  • 你可以把Int里面的表达式展开成系列,然后Int它。 Int(convert(simplify(series(r, _z1, 3), size),polynom),_z1=0..1)
  • @MapleSE-Area51Proposal 据我所知 Maple17 尚未发布。

标签: maple


【解决方案1】:
plot(Re(convert(simplify(series(rhs(sol), x, 3), size),polynom)),x=0..Pi)

【讨论】:

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