به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
0 امتیاز
182 بازدید
در دانشگاه توسط mansour (771 امتیاز)

نشان دهید:

$$ \int _0^ \infty \frac{lnxdx}{ (1+x)(1+ x^{2})(1+ x^{3})(1+ x^{4}) } = \frac{-2 \pi ^{2} }{27} $$

1 پاسخ

0 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (4,151 امتیاز)
ویرایش شده توسط قاسم شبرنگ

$A:= \int_0^ \infty \frac{ln(x)}{(1+x)(1+x^2)(1+x^3)(1+x^4)} dx$

با تغییر متغیر $u= \frac{1}{x} $ داریم:

$x= \frac{1}{u} \Rightarrow dx= \frac{-1}{u^2} du$

$ \Rightarrow A= \int_0^ \infty \frac{-u^8ln(u)}{(1+u)(1+u^2)(1+u^3)(1+u^4)} du$

$= \int_0^ \infty \frac{(1-u^8)ln(u)}{(1+u)(1+u^2)(1+u^3)(1+u^4)} du- \int_0^ \infty \frac{ln(u)}{(1+u)(1+u^2)(1+u^3)(1+u^4)} du$

$= \int _0^ \infty \frac{ln(u)}{u^2-u+1} -A$

$ \Rightarrow 2A= \int _0^ \infty \frac{ln(u)}{u^2-u+1}$

حالا تغییر متغیر $v= \frac{1}{u} $ را بکار ببرید:

$ \Rightarrow u= \frac{1}{v} \Rightarrow dv= \frac{-1}{u^2} du$

$ \Rightarrow 2A= \int _0^ \infty \frac{ln(u)}{u^2-u+1}=- \int _0^ \infty \frac{ln(v)}{v^2-v+1}=-2A$

$ \Rightarrow 4A=0 \Rightarrow A=0$

$ \Box $

توسط mansour (771 امتیاز)
توسط mansour (771 امتیاز)
توسط mansour (771 امتیاز)
توسط mansour (771 امتیاز)
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
...