Вычисление интеграла для нахождения светимости абсолютно-чёрного тела.
Шаг №1
Шаг №2
Шаг №3
1. Приведение интеграла к сумме ряда почленным интегрированием:

Доказательство:
Так как при x>0 для
знаменателя геометрической прогрессии выполняется неравенство:
,
то подинтегральная дробь является бесконечной суммой убывающей геометрической
прогрессии:




Рассмотрим функцию:

Производная этой функции равна:

Эта производная равна нулю в точке

В этой же точке производная функции f(x) меняет свой знак с "плюса" на "минус", следовательно, эта точка является точкой максимума функции, и в ней функция принимает максимальное значение, равное:

Следовательно, для любого значения аргумента x, удовлетоворяющего условию

выполняется неравенство:

Так как сходится ряд
,
то равномерно по x сходится ряд:
,
и, следовательно, этот ряд можно почленно интегрировать:



Интеграл

вычисляется интегрированием по частям:







Первый предел:

Второй предел находится с помощью правила Лопиталя:

Следовательно,

Доказано соотношение:

2. Вычисление суммы ряда

Для функции

коэффиициенты Фурье равны:






Ряд Фурье для этой функции:

Отсюда следует:


Искомая сумма ряда равна:

3. Вычисление суммы ряда.

Для функции

коэффиициенты Фурье равны:








Ряд фурье для этой функции:

Отсюда следует:




Искомая сумма ряда равна:

Вычисление интеграла для нахождения светимости абсолютно-чёрного
тела
Ответ:

На главную страницу.