المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9764 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
الحديث الأوّل من كتاب العقل والجهل.
2024-07-08
القرنفل
2024-07-08
مجالات استخدام النظام الجديد في إعداد الحسابات القومية في ليبيا
2024-07-08
الافكار الرئيسة في سورة الاعلى
2024-07-08
الاعجاز الغيبي للقران الكريم
2024-07-08
الاعجاز البياني للقران الكريم
2024-07-08

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Fractional Integral  
  
1334   02:08 مساءً   date: 12-8-2018
Author : Miller, K. S. and Ross, B
Book or Source : An Introduction to the Fractional Calculus and Fractional Differential Equations. New York: Wiley, 1993.
Page and Part : ...


Read More
Date: 22-5-2019 1130
Date: 25-7-2019 2213
Date: 17-6-2019 2341

Fractional Integral

 

Denote the nth derivative D^n and the n-fold integral D^(-n). Then

 D^(-1)f(t)=int_0^tf(xi)dxi.

(1)

Now, if the equation

 D^(-n)f(t)=1/((n-1)!)int_0^t(t-xi)^(n-1)f(xi)dxi

(2)

for the multiple integral is true for n, then

D^(-(n+1))f(t) = D^(-1)[1/((n-1)!)int_0^t(t-xi)^(n-1)f(xi)dxi]

(3)

= int_0^t[1/((n-1)!)int_0^x(x-xi)^(n-1)f(xi)dxi]dx.

(4)

Interchanging the order of integration gives

 D^(-(n+1))f(t)=1/(n!)int_0^t(t-xi)^nf(xi)dxi.

(5)

But (3) is true for n=1, so it is also true for all n by induction. The fractional integral of f(t) of order nu>0 can then be defined by

 D^(-nu)f(t)=1/(Gamma(nu))int_0^t(t-xi)^(nu-1)f(xi)dxi,

(6)

where Gamma(nu) is the gamma function.

More generally, the Riemann-Liouville operator of fractional integration is defined as

 _aD_t^(-nu)f(t)=1/(Gamma(nu))int_a^t(t-xi)^(nu-1)f(xi)dxi

(7)

for nu>0 with _aD_t^0f(t)=f(t) (Oldham and Spanier 1974, Miller and Ross 1993, Srivastava and Saxena 2001, Saxena 2002).

The fractional integral of order 1/2 is called a semi-integral.

Few functions have a fractional integral expressible in terms of elementary functions. Exceptions include

D^(-nu)t^lambda = (Gamma(lambda+1))/(Gamma(lambda+nu+1))t^(lambda+nu)  for lambda>-1,nu>0

(8)

D^(-nu)e^(at) = 1/(Gamma(nu))e^(at)int_0^tx^(nu-1)e^(-ax)dx

(9)

= (a^(-nu)e^(at)gamma(nu,at))/(Gamma(nu))

(10)

= E_t(nu,a),

(11)

where gamma(a,x) is a lower incomplete gamma function and E_t(nu,a) is the Et-function. From (10), the fractional integral of the constant function f(t)=c is given by

D^(-nu)c = clim_(lambda->0)(Gamma(lambda+1))/(Gamma(lambda+nu+1))t^(lambda+nu)

(12)

= c(t^nu)/(Gamma(nu+1)).

(13)

A fractional derivative can also be similarly defined. The study of fractional derivatives and integrals is called fractional calculus.


REFERENCES:

Miller, K. S. and Ross, B. An Introduction to the Fractional Calculus and Fractional Differential Equations. New York: Wiley, 1993.

Oldham, K. B. and Spanier, J. The Fractional Calculus: Integrations and Differentiations of Arbitrary Order. New York: Academic Press, 1974.

Samko, S. G.; Kilbas, A. A.; and Marichev, O. I. Fractional Integrals and Derivatives. Yverdon, Switzerland: Gordon and Breach, 1993.

Saxena, R. K.; Mathai, A. M.; and Haubold, H. J. "On Fractional Kinetic Equations." 23 Jun 2002. http://arxiv.org/abs/math.CA/0206240.

Srivastava, H. M. and Saxena, R. K. "Operators of Fractional Integration and Their Applications." Appl. Math. and Comput. 118, 1-52, 2001.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.