菲涅耳積分
定義
菲涅耳積分可由下面兩個級數(shù)求得,對所有x均收斂。
羊角螺線
估計值
用來計算Fresnel integrals的扇形路徑
C和S的值當(dāng)變數(shù)趨近于無窮大時,可用復(fù)變分析的方法求得。用以下這個函數(shù)的路徑積分:
在復(fù)數(shù)平面上的一個扇型的邊界,其中下邊繞著正x軸,上半邊是沿著y = x, x ≥ 0的路徑,外圈則是一個半徑為R,中心在原點的弧形。
當(dāng)R趨近于無窮大時,路徑積分沿弧形的部分將趨近于零,而實數(shù)軸部分的積分將可由高斯積分
并且經(jīng)過簡單的計算后,第一象限平分線的那條積分便可以變成菲涅耳積分。
相關(guān)公式
下列一些包含菲涅耳積分的關(guān)系式
∫ ∫ -->0∞ ∞ -->e? ? -->atsin(t2){\displaystyle \int _{0}^{\infty }e^{-at}sin(t^{2})}=(1/4)? ? -->(2)? ? -->(π π -->)? ? -->(cos((1/4)? ? -->a2)? ? -->(1? ? -->2? ? -->FresnelC((1/2)? ? -->a? ? -->(2)/(π π -->)))+sin((1/4)? ? -->a2)? ? -->(1? ? -->2? ? -->FresnelS((1/2)? ? -->a? ? -->(2)/(Pi)))){\displaystyle =(1/4)*{\sqrt {(}}2)*{\sqrt {(}}\pi )*(cos((1/4)*a^{2})*(1-2*FresnelC((1/2)*a*{\sqrt {(}}2)/{\sqrt {(}}\pi )))+sin((1/4)*a^{2})*(1-2*FresnelS((1/2)*a*{\sqrt {(}}2)/{\sqrt {(}}Pi))))}
∫ ∫ -->(sin(ax2+2bx+c)dx={\displaystyle \int (sin(ax^{2}+2bx+c)dx=}(2)? ? -->(π π -->)? ? -->(cos((b2? ? -->a? ? -->c)/a)? ? -->FresnelS((2)? ? -->(a? ? -->x+b)/((π π -->)? ? -->(a)))? ? -->sin((b2? ? -->a? ? -->c)/a)? ? -->FresnelC((2)? ? -->(a? ? -->x+b)/((π π -->)? ? -->(a))))2(a){\displaystyle {\frac {{\sqrt {(}}2)*{\sqrt {(}}\pi )*(cos((b^{2}-a*c)/a)*FresnelS({\sqrt {(}}2)*(a*x+b)/({\sqrt {(}}\pi )*{\sqrt {(}}a)))-sin((b^{2}-a*c)/a)*FresnelC({\sqrt {(}}2)*(a*x+b)/({\sqrt {(}}\pi )*{\sqrt {(}}a))))}{2{\sqrt {(}}a)}}}
∫ ∫ -->(FresnelC(t)dt=FresnelC(t)? ? -->t? ? -->sin((1/2)? ? -->π π -->? ? -->t2)π π -->{\displaystyle \int (FresnelC(t)dt=FresnelC(t)*t-{\frac {sin((1/2)*\pi *t^{2})}{\pi }}}
∫ ∫ -->(FesnelS(t)dt=FresnelS(t)? ? -->t+cos((1/2)? ? -->π π -->? ? -->t2)π π -->{\displaystyle \int (FesnelS(t)dt=FresnelS(t)*t+{\frac {cos((1/2)*\pi *t^{2})}{\pi }}}
dFresnelC(t)dt=cos((1/2)? ? -->π π -->? ? -->t2){\displaystyle {\frac {dFresnelC(t)}{dt}}=cos((1/2)*\pi *t^{2})}
dFresnelS(t)dt=sin((1/2)? ? -->π π -->? ? -->t2){\displaystyle {\frac {dFresnelS(t)}{dt}}=sin((1/2)*\pi *t^{2})}
關(guān)聯(lián)條目
奧古斯丁·菲涅耳
羊角螺線
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