Integration in finite terms: the Liouville principle and the Ostrowski method

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Autor(a) principal: Silva, Allan Kenedy Santos
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Remat (Bento Gonçalves)
Texto Completo: https://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMAT/article/view/6556
Resumo: Since the beginnings of Differential and Integral Calculus, many mathematicians have dedicated years of their lives to the development of this subject. They improved several techniques for computing the integrals of various classes of functions, but there were some of them that they could not calculate in terms of elementary functions (functions expressed by a finite number of polynomials, radicals, exponentials, logarithms, and trigonometric functions, using a finite amount of algebraic operations and function compositions). A question then arose about whether such integrals were in fact elementary. This led to the French mathematician Joseph Liouville developing a theory of integration in finite terms. In this paper, we presenting Liouville's brilliant reasoning and a generalization proposed by Ukrainian mathematician Alexander Ostrowski. Besides that, we will also be displaying possible applications of their results in the calculation of some integrals.
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spelling Integration in finite terms: the Liouville principle and the Ostrowski methodIntegración en términos finitos: principio de Liouville y método de OstrowskiIntegração em finitos termos: o princípio de Liouville e o método de Ostrowskiintegração elementarintegração em finitos termosprincípio de Liouvilleteorema de Liouvilleteorema de Ostrowskielementary integrationintegration in finite termsLiouville principleLiouville theoremOstrowski theoremintegración elementalintegración en términos finitosprincipio de Liouvilleteorema de Liouvilleel teorema de OstrowskiSince the beginnings of Differential and Integral Calculus, many mathematicians have dedicated years of their lives to the development of this subject. They improved several techniques for computing the integrals of various classes of functions, but there were some of them that they could not calculate in terms of elementary functions (functions expressed by a finite number of polynomials, radicals, exponentials, logarithms, and trigonometric functions, using a finite amount of algebraic operations and function compositions). A question then arose about whether such integrals were in fact elementary. This led to the French mathematician Joseph Liouville developing a theory of integration in finite terms. In this paper, we presenting Liouville's brilliant reasoning and a generalization proposed by Ukrainian mathematician Alexander Ostrowski. Besides that, we will also be displaying possible applications of their results in the calculation of some integrals.Desde los inicios del Cálculo Diferencial e Integral, muchos matemáticos han dedicado años de su vida al desarrollo de esta disciplina. Mejoraron varias técnicas para calcular integrales de varias clases de funciones, pero había algunas que no podían calcular en términos de funciones elementales (funciones expresadas por un número finito de polinomios, radicales, exponenciales, logaritmos y funciones trigonométricas, usando un número finito de operaciones algebraicas y composiciones de funciones). Surgió la pregunta: ¿estas integrales eran en realidad elementales? Esto llevó al matemático francés Joseph Liouville a desarrollar una teoría de la integración en términos finitos. En este artículo, se expondrá el brillante razonamiento de Liouville y una generalización debida al matemático ucraniano Alexander Ostrowski. También veremos aplicaciones de sus resultados en el cálculo de algunas integrales.Desde os primórdios do Cálculo Diferencial e Integral, muitos matemáticos dedicaram anos de suas vidas no desenvolvimento dessa disciplina. Eles aprimoraram diversas técnicas para efetuar o cálculo de integrais de várias classes de funções, mas havia algumas delas que eles não conseguiam calcular em termos de funções elementares (funções expressas por uma quantidade finita de polinômios, radicais, exponenciais, logaritmos e funções trigonométricas, usando uma quantidade finita de operações algébricas e composições de funções). Surgiu o questionamento se tais integrais eram de fato elementares. Isso levou o matemático francês Joseph Liouville a desenvolver uma teoria de integração em finitos termos. Será exposto, neste artigo, o raciocínio genial de Liouville e uma generalização devida ao matemático ucraniano Alexander Ostrowski. Também apresentam-se possíveis aplicações de seus resultados no cálculo de algumas integrais.Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul2024-03-14info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionArtigo avaliado pelos paresapplication/pdfhttps://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMAT/article/view/655610.35819/remat2024v10i1id6556REMAT: Revista Eletrônica da Matemática; Vol. 10 No. 1 (2024); e3004REMAT: Revista Eletrônica da Matemática; Vol. 10 Núm. 1 (2024); e3004REMAT: Revista Eletrônica da Matemática; v. 10 n. 1 (2024); e30042447-2689reponame:Remat (Bento Gonçalves)instname:Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS)instacron:IFRSporhttps://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMAT/article/view/6556/3507Copyright (c) 2024 REMAT: Revista Eletrônica da Matemáticahttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessSilva, Allan Kenedy Santos2024-03-14T14:01:11Zoai:ojs2.periodicos.ifrs.edu.br:article/6556Revistahttp://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMATPUBhttps://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/REMAT/oai||greice.andreis@caxias.ifrs.edu.br2447-26892447-2689opendoar:2024-03-14T14:01:11Remat (Bento Gonçalves) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul (IFRS)false
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