2010年5月25日 星期二

ExpIntegralEi

量力二的這次作業是 time-dependent perturbation,題目看似都很直覺,看完課本,寫著題目代著公式,等到最後積分再交由Mathematica大神搞定,說時遲那時快,一解出來出現了一個怪異的函數ExpIntegralEi[x]。

完全摸不著頭緒,一旦使用定積分積時,肯定會停在那不動,只好都執行不定積分,但是就是要靠自己搞定這一個沒有看過的函數。發現不對勁的同時,老師的信突然寄來,這算蠻反常的,尤其是作業的前一晚。
一打開信,老師先解釋了此題依然屬於well-defined的題目,但是也許數學會讓我們受到阻礙,要我們盡力就好了。試了很多次,我也打算放棄了,就只剩最後的時間積分結果。

後來找了兩位因為此堂課而認識的戰友,一樣是一臉困惑,就在七嘴八舌之餘,突然有一位以前是數學系的同學建議使用numerical去看看結果,接著發現果然有辦法定義出數值,這使了我們有了信心。接著,開始相信答案肯定嘗試得出來,也因此讓我相信帶無窮大進去是個好嘗試,果然我們最後把答案給搞定了,得到以下重要的結論:


  1. N[Limit[ExpIntegralEi[c+i*t],t->infty]]=pi*i,不論c是什麼常數。
  2. ExpIntegralEi[x],若x是很大的正數,會趨近無窮大,速度和exp[x]差不多,所以ExpIntegralEi[-x]/Exp[-x]->0x->infty
  3. 嘗試畫出此函數就會一目瞭然,Plot[ExpIntegralEi[x],{x,-10,10}]



本來我們都以為要放棄的題目,還是被這樣讓我們慢慢討論出來,真是太高興了!爽!

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