数学中国

 找回密码
 注册
搜索
热搜: 活动 交友 discuz
查看: 2180|回复: 3

求定积分 ∫(-π,π)xsinx[arctan(e^x)+∫(0,x)e^(t^2)dt]/[1+(cosx)^2]dx

[复制链接]
发表于 2022-9-12 19:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
\(试求\displaystyle \int_{-π}^{π}\dfrac {xsinx(arctane^{x}+\int_{0}^{x}e^{t^{2}}dt)}{1+cos^{2}x}dx\)
发表于 2022-9-13 10:00 | 显示全部楼层
表面上看起来很吓人的题目,实际上很简单。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-9-14 09:57 | 显示全部楼层
\(\displaystyle \tan(\frac{\pi}{2}-\theta)=\frac{1}{\tan \theta}\)

\(\displaystyle \arctan x+\arctan \frac{1}{x}=\frac{\pi}{2}\)

\(\displaystyle \int_{-\pi}^{\pi}\dfrac {x\sin x(\arctan e^{x}+\int_{0}^{x}e^{t^{2}}dt)}{1+\cos^{2}x}dx\)
\(\displaystyle =\int_{0}^{\pi}\dfrac {x\sin x(\arctan e^{x}+\int_{0}^{x}e^{t^{2}}dt)}{1+\cos^{2}x}dx
+\int_{0}^{\pi}\dfrac {(-x)\sin(-x)(\arctan e^{-x}+\int_{0}^{-x}e^{t^{2}}dt)}{1+\cos^{2}(-x)}dx\)
\(\displaystyle =\int_{0}^{\pi}\dfrac {x\sin x(\arctan e^{x}+\arctan e^{-x})}{1+\cos^{2}x}dx\)
\(\displaystyle =\frac{\pi}{2}\int_{0}^{\pi}\dfrac {x\sin x}{1+\cos^{2}x}dx\)

\(\displaystyle =\frac{\pi}{4}\int_{0}^{\pi}\dfrac {x\sin x}{1+\cos^{2}x}dx
+\frac{\pi}{4}\int_{0}^{\pi}\dfrac {(\pi-x)\sin(\pi-x)}{1+\cos^{2}(\pi-x)}dx\)
\(\displaystyle =\frac{\pi^2}{4}\int_{0}^{\pi}\dfrac {\sin x}{1+\cos^{2}x}dx\)
\(\displaystyle \left.=\frac{-\pi^2}{4}\arctan(\cos x)\right|_{0}^{\pi}\)
\(\displaystyle =\frac{\pi^3}{8}\)
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2022-9-14 12:47 | 显示全部楼层
楼上 fungarwai 的解答很好!已收藏。
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, 2024-5-29 16:58 , Processed in 0.075196 second(s), 15 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2020, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表