¿Todas las integrales pueden ser calculadas por una computadora? Del mismo modo, ¿hay integrales en este momento que los matemáticos no puedan resolver?

Casi todas las integrales no se pueden calcular explícitamente en forma cerrada, lo que quiero decir expresado en términos de las funciones elementales habituales [matemáticas] \ frac {1} {x}, e ^ x, \ sin (x), [/ matemáticas] etc. .

Uno de los ejemplos más comunes es la integral gaussiana [math] \ int_a ^ be ^ {- x ^ 2} \ dx [/ math], para lo cual está comprobado que no existe una solución general en forma cerrada. Curiosamente, para el caso específico [math] a = – \ infty, b = \ infty [/ math], hay una solución de forma cerrada (y es [math] \ sqrt {\ pi} [/ math]).

El enfoque habitual es, en cambio, aproximar integrales utilizando la integración numérica. Si piensa en la forma en que se define una integral, es desde el principio configurado de tal manera que puede encontrar aproximaciones (si estas son buenas aproximaciones es una cuestión diferente). Dicho esto, hay muchas, muchas, muchas técnicas diferentes para llevar a cabo la integración numérica, todas las cuales son las más adecuadas para diversas circunstancias.

Funciones continuas
Estos siempre deben calcularse algebraicamente. Hay un algoritmo llamado algoritmo de Risch para calcular estas integrales.

Funciones discretas
Estos se calculan numéricamente. Recuerde que la pendiente de la integral es el valor de la función original. Comenzando en (x = 0, y = 0) o (x = 0, y = c) la integral [matemática] i [x] = \ sum_ {n = 0} ^ {x} f [x] [/ matemática] (Corchetes porque es discreto, no redondo, techo o piso).

Las integrales de funciones continuas se pueden calcular numéricamente si no hay una solución disponible, aunque existe un costo / límite para la precisión con métodos numéricos.

No.

Podemos asociar con cada máquina de Turing M una función [matemática] f_M [/ matemática] que es igual a [matemática] x ^ 2 [/ matemática] si M termina para todas las entradas y 0 de lo contrario.

No existe un algoritmo que calcule la integral para cualquier función dada f porque podríamos aplicar este algoritmo a [math] f_M [/ math] para resolver el problema de detención.

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