Integrale doppio

Messaggioda Frink » 18/12/2014, 12:45

Salve a tutti,

mi trovo oggi (e ieri, anche) di fronte a questo integrale doppio:

$ int int_(A)tan(x+y)/(x+y) dx dy $ con $ A={(x,y)inRR^2:x+y<=1,x>0,y>0} $ ossia un quarto di Unit Simplex.


Ho davvero provato di tutto.

Se resto in coordinate cartesiane, l'insieme è semplice rispetto a entrambi gli assi e l'integrazione per fili è simmetrica ma non so integrare $ int_0^(1-x)tan(x+y)/(x+y)dy $ ! E' colpa mia? Ho provato per parti in ogni combinazione possibile, ma magari sbaglio io e il problema è davvero su questo integrale monovariabile, il che mi renderebbe molto felice :D


Ho provato a passare in coordinate polari, non è difficile ma l'integrale per fili a cui mi riconduco non è che una variante del precedente.

Ho provato a usare coordinate del tipo $ (rhocos^2(theta),rhosin^2(theta)) $ che semplificherebbero (grazie allo jacobiano) il denominatore, facendolo scomparire, ma poi l'integrale successivo è peggio di prima.



Se qualcuno potesse illuminarmi, vi sarei davvero molto grato!
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Messaggioda Frink » 19/12/2014, 22:45

Sono riuscito a risolvere (almeno credo)!

Scrivo qua la presunta soluzione, nel caso servisse a qualcun'altro.

$ int int_(A)tan(x+y)/(x+y) dx dy $ con $ A={(x,y)inRR^2:x+y<=1, x>0,y>0} $

Opero il cambio di variabili $T$:

$ T^(-1){ ( u=x+y ),( v=y ):} $ ossia $ T{ ( x=u-v ),( y=v ):} $

Calcolo il determinante della Jacobiana di $T$:

$ |( 1 , -1 ),( 0 , 1 ) | =1 $

L'integrale diventa:

$ int int_(T^(-1))tan(u)/u du dv=int_0^1(int_0^utan(u)/udv)du=int_0^1tan(u)/u*(u)du=int_0^1tan(u)du =$


$=log(cos(1))-log(cos(0))=log(cos(1)) $

Spero sia corretto,

ciao!
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Re: Integrale doppio

Messaggioda 21zuclo » 20/12/2014, 00:31

NON ho guardato i calcoli.. ma a vista d'occhio mi pare di si!..
"Se la matematica è la regina delle scienze, allora l'algebra è il gioiello della sua corona"
(cit.)

$\sum_1^(+\infty) (1)/(n^2)=\pi^2/6$

$\sum_(n=1)^(+\infty) (1)/((2n+1)^4)=(\pi^4)/(96)$
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