Use Method of Contour Integration
1.परिरेखा समाकलन विधि के अनुप्रयोग (Use Method of Contour Integration),परिरेखा समाकलन विधि (Method of Contour Integration):
परिरेखा समाकलन विधि के अनुप्रयोग (Use Method of Contour Integration) से ऐसे सवालों को हल करके समझने का प्रयास करेंगे जिन्हें परिरेखा के दन्तुरण से हल किया जा सकता है।
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2.परिरेखा समाकलन विधि के अनुप्रयोग के साधित उदाहरण (Use Method of Contour Integration Solved Illustrations):
Illustration:1.सिद्ध करो कि (Prove that)
\int_0^{\infty} \frac{\sin x}{x\left(x^2+a^2\right)} d x =\frac{\pi}{2 a^2}\left(1-\bar{e}^a\right), a>0
Solution: \int_c f(z) d z =\int_c \frac{e^{i z}}{z\left(z^2+a^2\right)} d z समाकल पर विचार करें जहाँ C परिरेखा है जिसमें शामिल है
(1.) |z|=R ऊपरी अर्धतल में,एक बड़ा अर्धवृत्त \Gamma
(2.)वास्तविक अक्ष r से R
(3.)वास्तविक अक्ष -R से -r
(4.)एक छोटा अर्धवृत्त \gamma, |z|=r
z=0 , \pm ia ,f(z) के साधारण अनन्तक हैं।इनमें से z=ia,C के अन्दर स्थित है।
z=ai पर अवशेष
\underset{z \rightarrow a i}{\lim} (z-a i) f(z)=\underset{z \rightarrow a i}{\lim} \frac{e^{iz}}{z(z+a i)} =\frac{e^{-a}}{-2 a^2}
अवशेष प्रमेय से:
\int_c f(z) d z=\int_r^R f(x) d x+\int_{\Gamma} f(z) d z+\int_{-R}^{-r} f(x) d x +\int_r f(z) d z=2 \pi i \Sigma R^{+} \cdots(1)
जोरदाँ उपप्रमेय से:
\underset{R \rightarrow \infty}{\lim} \int_{\Gamma} f(z) d z=0 \\ \underset{z \rightarrow 0}{\lim} z f(z)=\underset{z \rightarrow 0}{\lim} \frac{e^{i z}}{z^2+a^2}=\frac{1}{a^2} \\ \therefore \underset{r \rightarrow 0}{\lim} \int_r f(z) d z=i \cdot \frac{1}{a^2}(0-\pi)=\frac{-\pi i}{a^2}
\therefore जब r \rightarrow 0 तथा R \rightarrow \infty , (1) सेः
\int_0^{\infty} f(x) d x+\int_{-\infty}^0 f(x) d x=-\frac{i \pi}{a^2}=2 \pi i\left(\frac{-e^{-a}}{2 a^2}\right) \\ \Rightarrow \int_{-\infty}^{\infty} f(x) d x=\frac{i \pi}{a^2}\left(1-e^{-a}\right)
दोनों पक्षों के काल्पनिक भागों की तुलना करने परः
\int_{-\infty}^{\infty} \frac{\sin x}{x\left(x^2+a^2\right)} d x=\frac{\pi}{a^2}\left(1-e^{-a}\right)
Illustration:2.सिद्ध करो कि (Prove that)
\int_0^{\infty} \frac{\sin ^2 m x}{x^2\left(a^2+x^2\right)} d x=\frac{\pi}{4 a^3}\left(e^{-2 m a}-1+2 m a\right), m>0, a>0
Solution: \int_0^{\infty} \frac{\sin ^2 m x}{x^2\left(a^2+x^2\right)} d x=\frac{1}{2} \int_0^{\infty} \frac{1-\cos 2 m x}{x^2\left(a^2+x^2\right)} d x \\ \int_c f(z) d z=\frac{1}{2} \int_c \frac{1-e^{i2mz}}{z^2\left(z^2+a^2\right)} d z समाकल पर विचार करें जहाँ C परिरेखा है जिसमें शामिल है
(1.)|z|=R ऊपरी अर्धतल में,एक बड़ा अर्धवृत्त \Gamma
(2.)वास्तविक अक्ष r से R
(3.)वास्तविक अक्ष -R से -r
(4.)एक छोटा अर्धवृत्त \gamma , |z|=r
z=0,f(z) का द्विक अनन्तक हैं और z= \pm a i, f(z) के साधारण अनन्तक हैं।इनमें से केवल z=ia,C के अन्दर स्थित है।
z=ai पर अवशेष
\underset{z \rightarrow a i}{\lim} (z-a i) f(z)=\underset{z \rightarrow a i}{\lim} \frac{1}{2} \frac{\left(1-e^{i 2 m z}\right)}{z^2(z+a i)} \\ =\frac{1}{2} \cdot \frac{1-e^{-2 a m}}{\left(-a^2\right) 2 a i}=\frac{i\left(1-e^{-2 a m}\right)}{4 a^3}
अवशेष प्रमेय से:
\int_c f(z) d z=\int_r^R f(x) d x+\int_{\Gamma} f(z) d z+\int_{-R}^{-r} f(x) d x +\int_{\gamma} f(z) d z=2 \pi i \Sigma R^{+} \ldots(1)
जोरदाँ उपप्रमेय से:
\int_{\Gamma} f(z) d z \rightarrow 0 जब R \rightarrow \infty
जबकि \underset{z \rightarrow 0}{\lim} z f(z)=\underset{z \rightarrow 0}{\lim} \frac{1}{2} \cdot \frac{\left(1-e^{i 2 m z}\right)}{z\left(z^2+a^2\right)} \\ =\underset{z \rightarrow 0}{\lim} \frac{1}{2} \cdot \frac{\left(-2 i m e^{i 2 m z}\right)}{\left(z^2+a^2+2 z^2\right)}=-\frac{i m}{a^2} \\ \therefore \underset{r \rightarrow 0}{\lim} \int_{\gamma} f(z) d z=i\left(-\frac{i m}{a^2}\right)(0-\pi)=-\frac{m \pi}{a^2}
जब r \rightarrow 0, R \rightarrow \infty , (1) सेः
\int_0^{\infty} f(x) d x+\int_{-\infty}^0 f(x) d x+\left(-\frac{m \pi}{a^2}\right)=2 \pi i \cdot \frac{i}{4 a^3}\left(1-e^{-2 a m}\right) \\ \Rightarrow \int_{-\infty}^{\infty} f(x) d x=\frac{\pi}{2 a^3}\left(e^{-2 a m}-1+2 a m\right)
दोनों पक्षों के वास्तविक भागों की तुलना करने परः
\frac{1}{2} \int_{-\infty}^{\infty} \frac{1-\cos 2 m x}{x^2\left(x^2+a^2\right)} d x=\frac{\pi}{2 a^3}\left(e^{-2 a m}-1+2 a m\right) \\ \Rightarrow \int_{-\infty}^{\infty} \frac{\sin ^2 m x}{x^2\left(x^2+a^2\right)} d x=\frac{\pi}{2 a^3}\left(e^{-2 a m}-1+2 a m\right) \\ \Rightarrow \int_0^{\infty} \frac{\sin ^2 m x}{x^2\left(x^2+a^2\right)} d x=\frac{\pi}{4 a^3}\left(e^{-2 a m}-1+2 a m\right)
Illustration:3.सिद्ध करो कि (Prove that)
\int_0^{\infty} \frac{\sin ^2 m x}{x^2\left(a^2+x^2\right)^2} d x=\frac{\pi}{8 a^5}\left[e^{-2 a m}(2 a m+3)+4 a m-3\right]
Solution: \int_0^{\infty} \frac{\sin ^2 m x}{x^2\left(a^2+x^2\right)^2} d x=\frac{1}{2} \int_0^{\infty} \frac{1-\cos 2 m x}{x^2\left(a^2+x^2\right)^2} d x\\ \int_C f(z) d z=\frac{1}{2} \int_C \frac{1-e^{i 2 m z}}{z^2\left(a^2+z^2\right)^2} d z , जहाँ C परिरेखा है जिसमें शामिल है
(1.)|z|=R ऊपरी अर्धतल में,एक बड़ा अर्धवृत्त \Gamma
(2.)वास्तविक अक्ष r से R
(3.)वास्तविक अक्ष -R से -r
(4.)एक छोटा अर्धवृत्त \gamma , |z|=r
z=0, \pm ia , f(z) के द्विक अनन्तक हैं।इनमें से केवल z=ia,C के अन्दर स्थित है।
f(z) में z=ai+t रखने पर,
f(a i+t) =\frac{1}{2} \frac{\left[1-e^{i 2 m(a i+t)}\right]}{(a i+t)^2\left[a^2+(a i+t)^2\right]^2} \\=\frac{1}{2} \frac{\left(1-e^{-2 a m} e^{i 2 m t}\right)}{(a i+t)^2\left(2 a i t+ t^2\right)^2} \\ =\frac{1}{8 a^4 t^2}\left(1-e^{-2 a m} e^{i 2 m t}\right)\left(1+\frac{t}{a i}\right)^{-2}\left(1+\frac{t}{2 a i}\right)^{-2} \\ =\frac{1}{8 a^4 t^2}\left[1-e^{-2 a m}(1+i 2 m t+\cdots) \right]\left(1-\frac{2 t}{a i}+\cdots\right) \left(1-\frac{t}{a i}+\cdots\right) \\ \Rightarrow f(a i+t)=\frac{1}{8 a^4 t^2}\left(1-e^{-2 a m}-i 2 m e^{-2 a m} t\right)\left(1-\frac{2 t}{a i}\right)\left(1-\frac{t}{a i}\right)
चूँकि t छोटा है अतः t की उच्चतम घातों की उपेक्षा करने परः
=\frac{1}{8 a^4 t^2}\left[\left(1-e^{-2 a m}\right)-i 2 m e^{-2 a m}\right]\left(1-\frac{3}{a i} t\right)
\therefore z=ai पर अवशेष=f(ai+t) में \frac{1}{t} का गुणांक
=\frac{1}{8 a^4}\left[-\frac{3}{a i}\left(1-e^{-2 a m}\right)-2 i m e^{-2 a m}\right] \\ =\frac{1}{8 a^5}\left[3 i\left(1-e^{-2 a m}\right)-2 i a m e^{-2 a m}\right]
अवशेष प्रमेय से:
\int_C f(z) d z=\int_r^R f(x) d x+\int_{\Gamma} f(z) d z+\int_{-R}^{-r} f(x) d x +\int_{\gamma} f(z) d z=2 \pi i \Sigma R^{+} \cdots(1)
जोरदाँ उपप्रमेय से:
\int_{\Gamma} f(z) d z=0, जब R \rightarrow \infty
जबकि \underset{z \rightarrow 0}{\lim} z f(z)=\underset{z \rightarrow 0}{\lim} \frac{1}{z} \frac{\left(1-e^{i 2 m z}\right)}{z\left(a^2+z^2\right)^2} (\frac{0}{0} रूप )
=\underset{z \rightarrow 0}{\lim} \frac{-i 2 m e^{i 2 m z}}{2\left[\left(a^2+z^2\right)^2+2 z\left(a^2+z^2\right) \cdot 2 z\right]}=\frac{-i m}{a^4} [D.L. Hospital Rules]
\therefore \underset{r \rightarrow 0}{\lim} \int_{\gamma} f(z) d z=i\left(-\frac{i m}{a^4}\right)(0-\pi)=\frac{-m \pi}{a^4}
जब r \rightarrow 0, R \rightarrow \infty , (1) सेः
\int_0^{\infty} f(x) d x+\int_{-\infty}^0 f(x) d x-\frac{m \pi}{a^4}= 2 \pi i \cdot \frac{i}{8 a^5 } \left[3\left(1-e^{-2 a m}\right)-2 a m e^{-2 a m}\right] \\ \Rightarrow \int_{-\infty}^{\infty} f(x) d x=\frac{\pi}{4 a^5}\left[4 a m-3+e^{-2 a m}(3+2 a m)\right]
दोनों पक्षों के वास्तविक भागों की तुलना करने परः
\frac{1}{2} \int_{-\infty}^{\infty} \frac{1-\cos 2 m x}{x^2\left(a^2+x^2\right)^2} d x=\frac{\pi}{4 a^5}\left[4 a m-3+e^{-2 a m}(3+2 a m)\right] \\ \Rightarrow \int_{-\infty}^{\infty} \frac{\sin ^2 m x}{x^2\left(a^2+x^2\right)} d x=\frac{\pi}{4 a^5}\left[4 a m-3+e^{-2 a m}(3+2 a m)\right] \\ \Rightarrow \int_0^{\infty} \frac{\sin ^2 m x}{x^2\left(a^2+x^2\right)} d x=\frac{\pi}{4 a^5}\left[4 a m-3+e^{-2 a m}(3+2 a m)\right]
Illustration:4. \int_0^{\infty} \frac{x-\sin x}{x^3\left(a^2+x^2\right)} d x, a>0 मान ज्ञात करो (Evaluate)
Solution: \int_C f(z) d z=\int_C \frac{z-i+i e^{i z}}{z^3\left(a^2+z^2\right)} d z समाकल पर विचार करें जहाँ C परिरेखा है जिसमें शामिल है
(1.) |z|=R ऊपरी अर्धतल में,एक बड़ा अर्धवृत्त \Gamma
(2.)वास्तविक अक्ष r से R
(3.)वास्तविक अक्ष -R से -r
(4.)एक छोटा अर्धवृत्त \gamma , |z|=r
z=0,f(z) का द्विक अनन्तक है और z=\pm ia , f(z) के साधारण अनन्तक हैं।इनमें से केवल z=ia,C के अन्दर स्थित है।
z=ai पर अवशेष
\underset{z \rightarrow a i}{\lim}(z-a i) f(z)=\underset{z \rightarrow a i}{\lim} \frac{z-i+i e^{i z}}{z^3(a i+z)} \\ =\frac{\left(a-1+e^{-a}\right) i}{2 a^4}
अवशेष प्रमेय से:
\int_c f(z) d z=\int_r^R f(x) d x+\int_{\Gamma} f(z) d z+\int_{-R}^{-r} f(x) d x+ \int_{\Gamma} f(z) d z=2 \pi i \Sigma R^{+} \cdots(1)
जोरदाँ उपप्रमेय से,जब R \rightarrow \infty, \int_{\Gamma} f(z) d z \rightarrow 0
जबकि \underset{z \rightarrow 0}{\lim} z f(z)=\underset{z \rightarrow 0}{\lim} \frac{z-i+i e^{i z}}{z^2\left(a^2+z^2\right)} (\frac{0}{0} रूप )
=\underset{z \rightarrow 0}{\lim} \frac{z-i+i\left(1+i z+\frac{1}{2} i^2 z^2+\cdots\right)}{z^2 \left(a^2+ z^2\right)} \\ =\underset{z \rightarrow 0}{\lim} \frac{-\frac{1}{2} i z^2+\cdots}{z^2\left(a^2 +x^2 \right)} \\ =\underset{z \rightarrow 0}{\lim} \frac{-\frac{1}{2} i+\text { अंश मे z के पद }}{a^2+z^2} \\ =\frac{-i}{2 a^2} \\ \therefore \underset{r \rightarrow 0}{\lim} \int_{\gamma} f(z) d z=i\left(-\frac{i}{2 a^2}\right)=(0-\pi)=\frac{-\pi}{2 a^2}
जब r \rightarrow 0, R \rightarrow \infty , हम रखते हैं:
\int_0^{\infty} f(x) d x+\int_{-\infty}^0 f(x) d x-\frac{\pi}{2 a^2}=2 \pi \frac{i\left(a-1+e^{-a}\right) i}{2 a^4} \\ \Rightarrow \int_{-\infty}^{\infty} f(x) d x=\frac{\pi}{2 a^2}-\frac{\pi}{a^4}\left(a-1+e^{-a}\right)
दोनों पक्षों के वास्तविक भागों की तुलना करने परः
\int_{-\infty}^{\infty} \frac{x-\sin x}{x^3\left(a^2+x^2\right)} d x=\frac{\pi}{a^4}\left(\frac{1}{2} a^2-a+1-e^{-a}\right) \\ \Rightarrow \int_0^{\infty} \frac{x-\sin x}{x^3\left(a^2+x^2\right)} d x=\frac{\pi}{2 a^4}\left(\frac{1}{2} a^2-a+1-e^{-a}\right)
Illustration:5.सिद्ध करो कि (Prove that)
\int_0^{\infty} \frac{1-\cos x}{x^2} d x =\frac{\pi}{2}
Solution: \int_c f(z) d z =\int_c \frac{1-e^{i z}}{z^2} d z पर विचार करें जहाँ C परिरेखा है जिसमें शामिल है
(1.) |z|=R ऊपरी अर्धतल में,एक बड़ा अर्धवृत्त \Gamma
(2.)वास्तविक अक्ष r से R
(3.)वास्तविक अक्ष -R से -r
(4.)एक छोटा अर्धवृत्त \gamma , |z|=r
अवशेष प्रमेय से:
\int_c f(z) d z=\int_r^R f(x) d x+\int_{\Gamma} f(z) d z+\int_{-R}^{-r} f(x) d x +\int_{\gamma} f(z) d z=0 \cdots(1)
जोरदाँ उपप्रमेय से:
\int_{\Gamma} f(z) d z \rightarrow 0 जब R \rightarrow \infty
जबकि \underset{z \rightarrow 0}{\lim} z f(z)=\underset{z \rightarrow 0}{\lim} \frac{1-e^{i z}}{z} ( \frac{0}{0} रूप)
=\underset{z \rightarrow 0}{\lim} \frac{-i e^{i z}}{1}=-i [D.L. Hospital Rule से]
\therefore \underset{r \rightarrow 0}{\lim} \int_{\gamma} f(z) d z=i(-i)(0-\pi)=-\pi
जब r \rightarrow 0, R \rightarrow \infty , (1)सेः
\int_0^{\infty} f(x) d x+\int_{-\infty}^0 f(x) d x-\pi=0 \\ \Rightarrow \int_{-\infty}^{\infty} f(x) d x=\pi
दोनों पक्षों के वास्तविक भागों की तुलना करने परः
\int_{-\infty}^{\infty} \frac{1-\cos x}{x^2} d x=\pi \\ \Rightarrow \int_0^{\infty} \frac{1-\cos x}{x^2} d x=\frac{\pi}{2}
विकल्पतः \int_c \frac{1-e^{i z}}{z^2} d z=\int_c f(z) d z
पर विचार करें जहाँ C परिरेखा है जिसमें शामिल है:
(1.) |z|=R ऊपरी अर्धतल में,एक बड़ा अर्धवृत्त \Gamma
(2.)वास्तविक अक्ष r से R
(3.)वास्तविक अक्ष -R से -r
(4.)एक छोटा अर्धवृत्त \gamma , |z|=r
कोशी अवशेष प्रमेय सेः
\int_C f(z) dz=\int_r^R f(x) d x+\int_{\Gamma} f(z) d z+ \int_{-R}^{-r} f(x) d x+\int_{\gamma} f(z) d z=0 \cdots(1) \\ \left|\int_{\Gamma}^r f(z) d z\right| \leq \int_0^\pi\left|\frac{1-\exp \left(i R e^{i \theta} \right)}{R^2 e^{2 i \theta}} \cdot R i e^{i \theta}\right| d \theta \\ \leq \int_0^\pi \frac{1+\exp (-R \sin \theta)}{R} d \theta \rightarrow 0 जब R \rightarrow \infty जबकि \exp (-R \sin \theta) \rightarrow 0
तथा \sin \theta धनात्मक है 0 \leq \theta \leq \pi के लिए
तथा \int_{\gamma} f(z) d z=\int_\pi^0 \frac{1-\exp \left(i r e^{i \theta}\right)}{r^2 e^{2 i \theta}} ri e^{i \theta} d \theta \\ =\int_\pi^0 \frac{i e^{-i \theta}}{r}\left[1-1-i r e^{i \theta}-\frac{i^2 r^2}{2!} e^{2 i \theta} \cdots \cdots\right] d \theta \\ =\int_\pi^0[1+0(r)] d \theta \\ \therefore \underset{r \rightarrow 0}{\lim} \int_{\gamma} f(z) d z=\int_\pi^0 d \theta=-\pi
\therefore (1) से,जब R \rightarrow \infty तथा r \rightarrow 0 \\ \int_0^{\infty} f(x) d x+0+\int_{-\infty}^0 f(x) d x-\pi=0 \\ \Rightarrow \int_{-\infty}^{\infty} f(x) d x=\pi
दोनों पक्षों के वास्तविक भागों की तुलना करने परः
\int_{-\infty}^{\infty} \frac{1-\cos x}{x^2} d x=\pi \\ \Rightarrow \int_0^{\infty} \frac{1-\cos x}{x^2} d x=\frac{\pi}{2}
Illustration:6.सिद्ध करो कि (Prove that)
P \int_0^{\infty} \frac{x^4}{x^6-1} d x=\frac{\pi \sqrt{3}}{6}
Solution: \int_c f(z) d z=\int_{c} \frac{z^4}{z^6-1} d z पर विचार करें जहाँ C परिरेखा है जिसमें R त्रिज्या का अर्धवृत्त \Gamma में z=1,-1 शामिल है,ऊपरी अर्धतल में, r_{1} और r_{2} क्रमशः छोटे अर्धवृत्त \gamma_{1} तथा \gamma_{2} की त्रिज्याएँ हैं जिनके केन्द्र क्रमशः z=-1 और z=1 पर हैं।
z=e^{\frac{2 n \pi i}{6}}, n=0,1,2,3,4,5, f(z) के साधारण अनन्तक हैं जिनमें से केवल z=e^{\frac{i \pi}{3}}, e^{\frac{i 2 \pi}{3}} , C के अन्दर स्थित हैं।मान लीजिए कि इनमें एक \alpha है।
z=\alpha पर अवशेष=\underset{r \rightarrow \alpha}{\lim} \frac{z^4}{D\left(z^6-1\right)} \\ =\underset{r \rightarrow \alpha}{\lim} \frac{z^4}{6 z^5}=\frac{1}{6 \alpha}
C के अन्दर अनन्तकों पर अवशेषों का योग=\frac{1}{6}\left(e^{-\frac{i \pi}{3}}+e^{-\frac{i 2 \pi}{3}}\right) \\ =\frac{1}{6} \left(e^{-\frac{i \pi}{3}}+e^{-\frac{i \pi}{3}}\right)=-\frac{2 i}{6} \sin \left(\frac{\pi}{3}\right) \\ =-\frac{\sqrt{3}}{6} i
अवशेष प्रमेय से:
\int_c f(z) d z=\int_{\Gamma} f(z) d z+\int_{-R}^{-\left(1+r_1\right)} f(x) d x+ \int_{\gamma_{1}} f(z) d z+\int_{-\left(1-r_1\right)}^{1-r_2} f(x) d x+\int_{\gamma_2} f(z) d z +\int_{1+r_2}^R f(x) d x=2 \pi i \Sigma R^{+} \cdots(1) \\ \left|\int_{\Gamma} f(z) d z\right| \leq \int_0^\pi\left|\frac{R^4 e^{i 4 \theta} R i e^{i \theta}}{R^6 e^{i 6 \theta}-1}\right| d \theta \\ \leq \int_0^\pi \frac{R^5}{R^6-1} d \theta \\ \leq \frac{R^5 \pi}{R^6-1} \rightarrow 0 जब R \rightarrow \infty \\ \underset{R \rightarrow \infty}{\lim} \int_{\Gamma} f(z) d z=0
जबकि \underset{z \rightarrow-1}{\lim} (z+1) f(z)=\underset{z \rightarrow-1}{\lim} \frac{(z+1) z^4}{z^6-1} ( \frac{0}{0} रूप)
=\underset{z \rightarrow-1}{\lim} \frac{z^4+4 z^3(z+1)}{6 z^5}=-\frac{1}{6} [D.L. Hospital Rule से]
\therefore \underset{r_1 \rightarrow 0}{\lim} \int_{\gamma_1} f(z) d z=-\frac{1}{6} i(0-\pi)=\frac{i \pi}{6}
जबकि \underset{z \rightarrow 1}{\lim} (z-1) f(z)=\underset{z \rightarrow 1}{\lim} (z-1) \frac{z^4}{z^6-1} ( \frac{0}{0} रूप)
=\underset{z \rightarrow 1}{\lim} \frac{z^4+4 z^3(z-1)}{6 z^5}=\frac{1}{6} [D.L. Hospital Rule से]
\underset{r_2 \rightarrow 0}{\lim} \int_{\gamma_2} f(z) d z=-\frac{i \pi}{6}
जब r_1 \rightarrow 0, r_2 \rightarrow 0, R \rightarrow \infty ,तो (1) सेः
\int_{-\infty}^{-1} f(x) d x+\frac{i \pi}{6} \int_{-1}^1 f(x) d x+\left(-\frac{i \pi}{6}\right)+ \int_{1}^{\infty} f(x) d x=2 \pi i \cdot\left(-\frac{\sqrt{3}}{6} i\right) \\ P \int_{-\infty}^{\infty} f(x) d x=\frac{\pi \sqrt{3}}{3} \\ P \int_0^{\infty} f(x) d x=\frac{\pi \sqrt{3}}{6}
उपर्युक्त उदाहरणों के द्वारा परिरेखा समाकलन विधि के अनुप्रयोग (Use Method of Contour Integration),परिरेखा समाकलन विधि (Method of Contour Integration) को समझ सकते हैं।
Also Read This Article:- Evaluation of Contour Integration
3.परिरेखा समाकलन विधि के अनुप्रयोग (Frequently Asked Questions Related to Use Method of Contour Integration),परिरेखा समाकलन विधि (Method of Contour Integration) से सम्बन्धित अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न:
प्रश्न:1.क्या वास्तविक अक्ष पर स्थित फलन के अनन्तक हों तो समाकलन किया जा सकता है? (Can Integration be Done if the Function on the Real Axis Have Poles?):
उत्तर:नहीं,यदि फलन के अनन्तक वास्तविक अक्ष पर स्थित हैं तो परिरेखा पर फलन का समाकलन नहीं किया जा सकता है।
प्रश्न:2.अर्धवृत्तीय परिरेखा का दन्तुकरण का अर्थ बताइए। (Explain the Meaning of Indenting of Semicircular Contour):
उत्तर:वास्तविक अक्ष पर स्थित अनन्तकों को टालने के लिए,इन अनन्तकों को केन्द्र मानते हुए छोटी त्रिज्या वाले अर्धवृत्तों का निर्माण करते हैं।इस प्रक्रिया को अर्धवृत्तीय परिरेखा का दन्तुरण (indenting) कहते हैं।इस रूपान्तरित (modified) परिरेखा पर फलन विश्लेषिक रहता है तथा कोशी अवशेष प्रमेय तथा अन्य प्रमेयों की सहायता से समाकल \int_{C} f(z) का मूल्यांकन किया जा सकता है।
प्रश्न:3.बहुमानी फलनों का समाकलन कैसे किया जाता है? (How Are Multi-Valued Functions Integrated?):
उत्तर:बहुमानी फलनों जैसे z^{\alpha} (\alpha पूर्णांक नहीं है) , \log z आदि का समाकलन भी अर्धवृत्तीय परिरेखा के दन्तुरण विधि द्वारा किया जा सकता है।इसमें शाखा बिन्दु को,उसी बिन्दु पर केन्द्रित उपरि अर्धतल में स्थित,छोटी त्रिज्या वाले वृत्त द्वारा टाला जाता है।
उपर्युक्त प्रश्नों के उत्तर द्वारा परिरेखा समाकलन विधि के अनुप्रयोग (Use Method of Contour Integration),परिरेखा समाकलन विधि (Method of Contour Integration) के बारे में और अधिक जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।
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को हल करके समझने का प्रयास करेंगे जिन्हें परिरेखा के दन्तुरण से हल किया जा सकता है।
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Satyam
About my self I am owner of Mathematics Satyam website.I am satya narain kumawat from manoharpur district-jaipur (Rajasthan) India pin code-303104.My qualification -B.SC. B.ed. I have read about m.sc. books,psychology,philosophy,spiritual, vedic,religious,yoga,health and different many knowledgeable books.I have about 15 years teaching experience upto M.sc. ,M.com.,English and science.