به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
–1 امتیاز
160 بازدید
در دانشگاه توسط mansour (771 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 (771 امتیاز)
انتخاب شده توسط mansour
 
بهترین پاسخ

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

این چرخ فلک که ما در او حیرانیم<br> فانوس خیال از او مثالی دانیم<br> خورشید چراغ دان و عالم فانوس<br> ما چون صوریم کاندرو حیرانیم
...