В зависимости от того, хотят ли добиться заданной освещённости v (x1 ) изображения или «точного» фотографического изображения [v (x ) = ku (x ), где постоянная k заранее не фиксируется], или, наконец, определённой разницы освещённости А и В [u (x ) — v (x ) = f (x )], приходят к различным И. у. относительно функции u (x ):
Вообще, линейным интегральным уравнением 1-го рода называется уравнение вида
линейным интегральным уравнением 2-го рода, или уравнением Фредгольма,—уравнение вида
[при f (x ) º 0 оно называется однородным уравнением Фредгольма]; обычно рассматриваются уравнения Фредгольма с параметром l:
Во всех уравнениях функция
— так называемое ядро И. у. — известна, так же, как функция f (x ) (а £ х £ b ); искомой является функция u (x ) (а £ х £ b ).
Функции K (x, y ), f (x ), u (x ) и параметр уравнения l могут принимать как действительные, так и комплексные значения. В частном случае, когда ядро K (x , y ) обращается в нуль при у > х , получается уравнение Вольтерра:
И. у. называется особым, если хотя бы один из пределов интегрирования бесконечен или ядро K (x , y ) обращается в бесконечность в одной или нескольких точках квадрата а £ х £ b, а £ y £ b или на некоторой линии. И. у. может относиться и к функциям нескольких переменных: таково, например, уравнение
Рассматриваются также нелинейные И. у., например уравнения вида
или
Линейные И. у. 2-го рода решаются следующими методами: 1) решение u (x ) получается в виде ряда по степеням l (сходящегося в некотором круге |l|<K ) с коэффициентами, зависящими от х (метод Вольтерра — Неймана); 2) решение u (x ), при тех значениях l, при которых оно вообще существует, выражается через некоторые целые функции от l (метод Фредгольма); 3) в случае, когда ядро симметрично, т. е. К (х , y ) º К (у , x ), решение u (x ) выражается в виде ряда по ортогональным функциям uк (х ), являющимся ненулевыми решениями соответствующего однородного уравнения
(последнее имеет отличные от нуля решения лишь при некоторых специальных значениях параметра l = lк , k = 1, 2, ...) (метод Гильберта — Шмидта); 4) в некоторых частных случаях решение сравнительно просто получается с помощью Лапласа преобразования ; 5) в случае, когда
(так называемое вырожденное ядро), отыскание u (х ) сводится к решению системы алгебраических уравнений. Приближённые решения можно получить, либо применив к
какую-либо формулу численного интегрирования, либо заменив данное ядро
К (
х ,
y ) некоторым вырожденным ядром, мало отличающимся от
К (
х ,
у ). К И. у. часто сводятся краевые задачи для дифференциальных уравнений, обыкновенных и с частными производными; такое сведение имеет и теоретическую и практическую ценность.
Лит.: Смирнов В. И., Курс высшей математики, 3 изд., т. 4, М., 1957; Петровский И. Г., Лекции по теории интегральных уравнений, 3 изд., М., 1965; Канторович Л. В. и Крылов В. И., Приближённые методы высшего анализа, 5 изд., Л. — М., 1962.
Д. А. Васильков.
Интегральный логарифм
Интегра'льный логари'фм, специальная функция, определяемая интегралом
Этот интеграл не выражается в конечной форме через элементарные функции. Если х > 1, то интеграл понимается в смысле главного значения:
И. л. введён в математический анализ Л. Эйлером в 1768. И. л. li(x ) связан с интегральной показательной функцией Ei(x ) соотношением li(x ) = Ei(lnx ). Для больших положительных х функция li(x ) растет как x / lnx. И. л. играет важную роль в аналитической теории чисел, так как число простых чисел, не превосходящих х, приблизительно равно li(x ).
Лит.: Янке Е., Эмде Ф., Леш Ф., Специальные функции. Формулы, графики, таблицы, пер. с нем., 2 изд., М., 1968.
Интегральный синус и интегральный косинус
Интегра'льный си'нус и интегра'льный ко'синус — специальные функции, определяемые соответственно интегралами
Эти функции введены итальянским математиком Л. Маскерони в 1790. Однако ещё Л. Эйлеру (1781) было известно, что
Этот интеграл является простейшим примером сходящегося, но не абсолютно сходящегося несобственного интеграла. Функции Si(x ) и Ci(x ) встречаются в различных вопросах анализа и техники, и для них имеются подробные таблицы.
Лит. см. при ст. Интегральный логарифм .
Интегратор
Интегра'тор, то же, что интегрирующее устройство .
Интеграция (биол.)
Интегра'ция (биол.), процесс упорядочения, согласования и объединения структур и функций в целостном организме, характерный для живых систем на каждом из уровней их организации. Понятие «И.» ввёл английский учёный Г. Спенсер (1857), связав её с дифференциацией тканей в процессе эволюции и специализацией функций первоначально гомогенной, диффузно реагирующей живой материи. Примеры И. на молекулярном уровне организации: И. аминокислот в сложной молекуле белка, И. нуклеотидов в молекуле нуклеиновой кислоты; на клеточном уровне — оформление клеточного ядра, самовоспроизведение клеток в целом. В многоклеточном организме И. достигает высшего уровня, выражаясь в процессах его онтогенеза; при этом взаимосвязь частей и функций организма возрастает по мере прогрессивной эволюции; система корреляций усложняется, создаются регуляторные механизмы, обеспечивающие устойчивость и целостность развивающегося организма. На уровне сообществ — популяции, видов и биоценозов И. проявляется в сложной и взаимообусловленной эволюции этих биологических систем. Степень И. может служить показателем уровня прогрессивного развития любой живой системы.
