如何让MuPAD为我做一些积分(涉及重力和狄拉克函数)?

时间:2015-01-07 21:22:44

标签: convolution symbolic-math mupad

我的目标是计算函数rho(η)的n倍自卷积,其中eta> 1。 0,使用MuPAD。 (背景是由许多相同子系统组成的系统的能量密度。)我试图从一个简单的案例开始,但我已经陷入困境:

我将rho(eta)定义为eta> 1。 0,所以它是一个Heaviside函数:

rho := eta -> heaviside(eta)

我使用双积分和Dirac delta函数实现2倍自卷积:

int(int(rho(etaA) * rho(etaB) * dirac(etaA + etaB - energy), etaB = 0..infinity), etaA=0..infinity)

结果

因此,MuPAD甚至无法简化delta函数的积分并获得正常的卷积表达式;不知道这里有什么限制。

如果我只是直接输入函数的正常卷积表达式

int(rho(etaA) *  rho(energy - etaA), etaA = 0..infinity)

我得到了

再次有一个限制(可以简化为0,或者不能?)。第二个词实际上接近正确答案,heaviside只是说明energy可能是否定的可能性。好的,所以我告诉MuPAD energy是正面的:

int(rho(etaA) *  rho(energy - etaA), etaA = 0..infinity) assuming energy > 0

现在MuPAD只是给了我原来不变的积分:

好吧,也许使用heaviside是问题所在,无论如何我都不是必须的,因为我实现了对eta的约束> 0通过集成限制。所以我重新定义了

rho := eta -> 1

并使用带delta函数的公式,以及energy为正的信息:

int(int(rho(etaA) * rho(etaB) * dirac(etaA + etaB - energy), etaB = 0..infinity), etaA=0..infinity) assuming energy > 0
猜猜是什么?现在MuPAD 自己返回一个重物:

这是正确的 - 但为什么不评估这个积分?它不是那么难,是吗?

所以请任何人告诉我:为什么会发生这一切?我怎样才能让它发挥作用?

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