求Improper積分值

2009-08-12 9:38 pm
試求∫[0~∞] dx/(x^n + 1) 之值, n=2,3,4,....

回答 (4)

2009-08-20 6:01 am
✔ 最佳答案
1. Beta(x, y)=2∫[0~pi/2] (sint)^(2x-1)*(cost)^(2y-1) dt
x, y為正數
2. Beta(x, y)= Gamma(x)Gamma(y)/Gamma(x+y)
3. Gamma(x)Gamma(1-x)= pi/ sin(pi*x)
4.用三角代換法 x=(tanu)^(2/n), dx=(2/n)(tanu)^(2/n -1)*(secu)^2 du
∫[0~∞] dx/(x^n + 1)
=∫[0~pi/2] (2/n)(sinu/cosu)^(2/n-1) du
= (1/n)*2∫[0~∞] (sinu)^(2/n -1) *(cosu)^(1-2/n) du
2x-1= 2/n -1, 得 x= 1/n
2y-1= 1-2/n, 得 y=1-1/n
= (1/n)*Beta(1/n, 1-1/n) (公式1)
= (1/n)*Gamma(1/n)Gamma(1- 1/n)/Gamma(1) (公式2)
= (1/n)* pi/ sin(pi/n) (公式3)
= (pi/n) / sin(pi/n) (對任意 n>0都可以)
2009-08-14 2:03 pm
請問如何不用複變呢?願聞其詳。
2009-08-13 7:58 am
複變Residue是較常用方法, 其實不用複變也可以求得!

2009-08-14 17:04:41 補充:
可用Beta function及 Gamma function性質求之!

2009-08-20 00:55:26 補充:
Very nice!我替天助補充一下:
1. B(x,y)=∫[0~1] u^(x-1)(1-u)^(y-1) du , for x, y>0
令 u=(sinθ)^2, 得 B(x,y)=2∫[0,π/2] (sinθ)^(2x-1)(cosθ)^(2y-1) dθ
2. 天助答案最後一個積分式筆誤, 應是∫[0~π/2] ..., 不是∫[0~∞] ...

2009-08-20 00:58:52 補充:
To:天助
很少看到您作答,多作一些吧! 加油!
2009-08-13 6:23 am
用複變做嗎?


收錄日期: 2021-04-30 13:54:54
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090812000016KK05525

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