به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
–1 امتیاز
200 بازدید
در دانشگاه توسط mansour (784 امتیاز)
ویرایش شده توسط mansour

انتگرال معین زیر را حل کنید: $ \int _0^ \infty (tanh \pi x)/x(x^2+a^2)dx$ تلاش من: انتگرال را به صورت تابعی از $a$ گرفته و مخرج را به صورت تفریق دو کسر می‌نویسیم و $4tanhx$ را به صورت حاصلضرب چند جمله ای ها در می‌آوریم. در نهایت به تابع دایگاما بر میخوریم.

1 پاسخ

0 امتیاز
توسط mansour (784 امتیاز)
انتخاب شده توسط mansour
 
بهترین پاسخ

$$I(a)= \int _0^ \infty tanh \pi x( \frac{1}{x} - \frac{x}{ x^{2} + a^{2} } )dx,*a \succeq 0:coshx= \prod _{k=1} ^ \infty (1+ \frac{4 x^{2} }{ (2k+1)^{2} \pi ^{2} } ),*tanhx=8x \sum _{k=1} ^ \infty \frac{1}{ \pi ^{2} (2k-1)^{2} +4x^{2} } \Longrightarrow I(a)= \frac{1}{ \pi a^{2} } \sum _ {k=1} ^ \infty \int _0^ \infty (\frac{8x}{4 x^{2} + (2k-1)^{2} } )( \frac{1}{x} - \frac{x}{ x^{2} + a^{2} } )dx,I_1= \int _0^ \infty \frac{8}{4 x^{2} + (2k-1)^{2} }dx= \frac{4}{2k-1} Arctan( \frac{2x}{2k-1} ) | _0^ \infty = \frac{2 \pi }{2k-1} ,I_2= \int _0^ \infty \frac{8 x^{2} }{(4 x^{2}+ (2k-1)^{2} )( x^{2} + a^{2} )}dx= \int _0^ \infty ( \frac{8 a^{2} }{(4 a^{2} - (2k-1)^{2} )( x^{2} + a^{2} )} - \frac{8 (2k-1)^{2} }{(4 a^{2} - (2k-1)^{2} )(4 x^{2}+ (2k-1)^{2} )} ) dx= \frac{2 \pi }{2k+2a-1} ,I(a)= \sum _{k=1} ^ \infty( \frac{2}{2k-1} - \frac{2}{2k+2a-1} ) :*z \geq 0 ,\psi (z+1)=- \gamma + \sum _{k=1} ^ \infty ( \frac{1}{n} - \frac{1}{n+z} ) \Longrightarrow ?= \psi (a+ \frac{1}{2} ) -\psi ( \frac{1}{2} )= \frac{1}{ a^{2} } ( \psi (a+ \frac{1}{2} )- \psi ( \frac{1}{2} )$$

ریاضیدان، کسی است که شباهت ها را بین قضایا دریابد. ریاضیدان بهتر کسی است که بتواند شباهت بین برهان ها را ببیند. بهترین ریاضیدان کسی است که بتواند به شباهت بین نظریه ها توجه کند. و می توان تصور کرد که ریاضیدان نهایی کسی است که بتواند شباهت بین شباهت ها را مشاهده کند.
...