អាំងតេក្រាលឌីរិចឡេ

ដោយសព្វវចនាធិប្បាយសេរីវិគីភីឌា

ទៅកាន់៖ ទិសដៅ, ស្វែងរក

អាំងតេក្រាលឌីរិចឡេ (ភាសាបារាំង: intégrale de Dirichlet) គឺជាអាំងតេក្រាលនៃ​អនុគមន៍ស៊ីនុសកាឌីណាល់​លើកន្លះបន្ទាត់នៃអ័ក្សពិតផ្នែកវិជ្ជមានកំនត់ដោយ

\int_0^{+\infty}\frac{\sin(x)}{x}\,dx = \frac{\pi}{2}

គេអាចស្រាយបញ្ជាក់ដោយប្រើអាំងតេក្រាលហ្វួរា (Fourier integral) ។ វាក៏អាចត្រូវបានគេគណនាយ៉ាងងាយដោយប្រើការធ្វើឌីផេរ៉ង់ស្យែល (ការធ្វើដេរីវេ) ក្រោមសញ្ញាអាំងតេក្រាល។

[កែប្រែ] សំរាយបញ្ជាក់ដោយការធ្វើឌីផេរ៉ង់ស្យែលក្រោមសញ្ញាអាំងតេក្រាល

ដំបូងយើងនឹងសរសេរអាំងតេក្រាលឡើងវិញជាអនុគមន៍នៃចំនួនថេរ \ \alpha និង \ \omega

តាង f(\alpha)=\int_0^\infty e^{-\alpha\omega} \frac{\sin \omega}{\omega} d\omega

បន្ទាប់មកយើងរក \ f(0)

ដោយការធ្វើឌីផេរ៉ង់ស្យែលតាម \ \alpha យើងបាន

\frac{df}{d\alpha}=\frac{\partial}{\partial\alpha}\int_0^\infty e^{-\alpha\omega} \frac{\sin \omega}{\omega} d\omega

ដោយអនុវត្ត​ក្បួនអាំងតេក្រាលឡេបនីស (Leibniz Integral Rule) យើងបាន

\frac{\partial}{\partial\alpha}\int_0^\infty e^{-\alpha\omega} \frac{\sin \omega}{\omega} d\omega = \int_0^\infty  \frac{\partial}{\partial\alpha}e^{-\alpha\omega}\frac{\sin \omega}{\omega} d\omega = -\int_0^\infty e^{-\alpha\omega} \sin \omega \,d\omega

អាំងតេក្រាលអាចគណនាបានយ៉ាងងាយដោយប្រើរូបមន្តអយល័រ (Euler's formula)

\ e^{i\omega}=\cos \omega + i\sin \omega

នោះយើងបាន

\Im e^{i\omega}=\sin \omega ដែល \Im តំណាងអោយផ្នែកនិម្មិតនៃចំនួនកុំផ្លិច​។

សរសេរអាំងតេក្រាលឡើងវិញយើងបាន

-\Im\int_0^\infty e^{-\alpha\omega}e^{i\omega}d\omega=\Im\frac{1}{-\alpha+i}=\Im\frac{-\alpha-i}{\alpha^2+1}=\frac{-1}{\alpha^2+1}

ហេតុនេះ

\frac{df}{d\alpha}=\frac{-1}{\alpha^2+1}

ធ្វើអាំងតេក្រាលអង្គទាំងសងខាងពី 0 ទៅ \infty យើងបាន

\int_0^\infty\frac{df}{d\alpha}d\alpha=\int_0^\infty\frac{-1}{\alpha^2+1}d\alpha
f(\infty)-f(0)=-\arctan \infty + \arctan 0
f(0)=\frac{\pi}{2} + f(\infty)

ចំនាំថា f(\infty)=\lim_{\alpha\rightarrow \infty} \int_0^\infty e^{-\alpha\omega} \frac{\sin \omega}{\omega}=0

ហេតុនេះ

f(0)=\frac{\pi}{2}

ដូចនេះ

\int_0^\infty \frac{\sin \omega}{\omega}\,d\omega = \frac{\pi}{2}
ជាភាសាដទៃទៀត