不可積分的英文解釋翻譯、不可積分的的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 unintegrable
分詞翻譯:
不可的英語翻譯:
cannot
積分的英語翻譯:
integral
【計】 integral
【化】 integral
【醫】 integration
專業解析
在數學分析領域,“不可積分的”(Non-integrable)是一個描述特定函數或系統性質的術語,其核心含義可從以下兩個主要維度理解:
一、函數不可積分(Non-integrable Functions)
指在特定積分定義下(如黎曼積分或勒貝格積分)無法求出有限積分值的函數。常見情況包括:
- 發散性:函數在積分區間内存在無界點(瑕積分),且積分結果趨向無窮大。例如,函數 ( f(x) = frac{1}{x} ) 在區間 ) 上黎曼不可積,因其在 ( x=0 ) 處發散。
- 振蕩性:函數在積分區間内無限振蕩且振幅不減,如狄利克雷函數 ( D(x) )(有理點取1,無理點取0)在任意區間黎曼不可積,因其不滿足可積性條件(周民強,《實變函數論》)。
二、系統不可積分(Non-integrable Systems)
在動力系統理論中,指無法通過解析方法求解運動方程的系統:
- 可積性定義:若一個 ( n ) 自由度的哈密頓系統存在 ( n ) 個獨立的、泊松括號相互對易的首積分,則為可積系統(Goldstein,《經典力學》)。
- 不可積表現:系統運動方程無顯式解析解,軌迹可能呈現混沌行為。典型例子如三體問題,其非線性相互作用導緻無法通過初積分完全求解(Poincaré,1890)。
應用與意義
不可積分性揭示了數學與物理中的複雜性邊界:
- 數學層面:推動積分理論發展(如勒貝格積分擴展可積函數類)。
- 物理層面:解釋混沌現象,如流體湍流、天體軌道穩定性問題(Lichtenberg & Lieberman,《正則運動》)。
參考文獻
- 周民強. 《實變函數論》. 北京大學出版社, 2016.
- Goldstein, H. 《Classical Mechanics》. Addison-Wesley, 1980.
- Lichtenberg, A. J., & Lieberman, M. A. 《Regular and Chaotic Dynamics》. Springer, 1992.
網絡擴展解釋
在數學分析中,“不可積分”這一表述需根據具體語境區分兩種不同含義:
一、定積分不可積(黎曼不可積)
指函數在特定區間上不滿足黎曼可積條件:
- 必要條件:函數在該區間有界(如狄利克雷函數雖然有界但不可積);
- 可積的充分條件:
- 閉區間上的連續函數;
- 分段連續函數(有限個第一類間斷點);
- 單調有界函數。
例如,狄利克雷函數在[0,1]區間上處處不連續,不滿足黎曼可積性,屬于定積分不可積的情況。
二、不定積分無初等表達式
指函數存在原函數,但無法用初等函數(多項式、指數、三角函數等基本函數組合)表示:
- 典型例子:
- 正态分布密度函數:$$int e^{-x} dx$$
- 菲涅爾積分:$$int sin(x) dx$$
- 對數積分:$$int frac{1}{ln x} dx$$
這些積分在概率論、光學等領域有重要應用,但無法用初等函數表達;
- 數學背景:此類函數需通過特殊函數(如誤差函數erf(x))或數值方法處理。
擴展說明
- 積分理論發展:黎曼積分對可積性要求較嚴,後續的勒貝格積分放寬了條件(如允許更多無界函數積分);
- 實際應用:工程和物理中常通過泰勒展開、數值積分等方法近似計算不可積分函數。
建議進一步參考實分析教材或數值分析資料深入了解不同積分理論的區别與應用場景。
分類
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