数学中国

 找回密码
 注册
搜索
热搜: 活动 交友 discuz
查看: 3706|回复: 5

证明:∫(0,1)x^(n-1)(lnx)^k dx=(-1)^k k!/n^(k+1)

[复制链接]
发表于 2020-7-25 02:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
题:试证\(\small\;\displaystyle\int_0^1 x^{n-1}\ln^k x\,dx=\frac{(-1)^k k!}{n^{k+1}}.\;\;(k,n-1\in\mathbb{N})\)
 楼主| 发表于 2020-7-25 09:17 | 显示全部楼层
引理\(\;\displaystyle\lim_{x\to 0+}x\ln^k x = 0\;(k\in\mathbb{N})\)
证:\(\;\displaystyle\lim_{x\to 0+}x|\ln^k x|\overset{s=|\ln x|}{=}\lim_{s\to\infty}{\small\frac{s^k}{e^s}}=0\qquad(\star)\)

命题:\(\;\displaystyle{\small\int_0^1}x^{n-1}\ln^k x dx = \small\frac{(-1)^k k!}{n^{k+1}}\)
证:\(\displaystyle{\small\;I(n,k):=\int_0^1}x^{n-1}\ln^k x dx{\small=\frac{x^n}{n}}\ln^k x\bigg|_0^1{\small-\frac{k}{n}\int_0^1}x^{n-1}\ln^{k-1}x dx\)
\(\qquad\overset{(\star)}{=}{\small\dfrac{-k}{n}I(n,k-1)}\quad\small(I(n,0)=\frac{1}{n}).\quad\square\)
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2020-7-25 10:09 | 显示全部楼层
楼上 elim 的帖子很好!已收藏。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2020-8-15 19:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 永远 于 2023-9-5 14:33 编辑

测试专用:

直接拷贝网页Mathjax方程源,效果是乱的:

\small\;\displaystyle\int_0^1 x^{n-1}\ln^k x\,dx=\frac{(-1)^k k!}{n^{k+1}}.\;\;(k,n-1\in\mathbb{N})


修改后的:

\(\small\;\displaystyle\int_0^1 x^{n-1}\ln^k x\,dx=\frac{(-1)^k k!}{n^{k+1}}.\;\;(k,n-1\in\mathbb{N})\)
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2020-8-15 22:14 | 显示全部楼层
LaTEX 内容不包括定界符\(\), 就好象信件本身不包括信封一样.

点评

原来夹在中间,好像大家都已经知道啦,我现在才明白不算晚  发表于 2020-8-15 23:31
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Archiver|手机版|小黑屋|数学中国 ( 京ICP备05040119号 )

GMT+8, 2025-7-22 05:44 , Processed in 0.098825 second(s), 17 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表