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

نشان دهید که: $$I= \int _0^ \frac{ \pi }{2} \frac{sinx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx= \frac{1}{ \sqrt{2} } Arctan ( \sqrt{2} )$$

توسط mansour (784 امتیاز)
$$x= \frac{ \pi }{2} -t \Longrightarrow I=- \int _ \frac{ \pi }{2} ^0 \frac{cost}{ \sqrt{1+sintcost} } dt= \int _0^ \frac{ \pi }{2}  \frac{cosx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx \Longrightarrow 2I= \int _0^ \frac{ \pi }{2}  \frac{sinx+cosx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx \Longrightarrow sin x-cosx=t \Longrightarrow [cosx +sinx]dx=dt \wedge sinx-cos x=t \Longrightarrow  [sin x-cosx]^{2} = t^{2}  \Longrightarrow 1-2sin xcosx= t^{2}  \Longrightarrow  2sin xcosx=1- t^{2}  \Longrightarrow 2I=  \int _ {-1} ^ {1} \frac{dt}{ \sqrt{3-2 t^{2} } }  \Longrightarrow 2I= \frac{1}{ \sqrt{3} }  \int _ {-1} ^ {1} \frac{dt}{ \sqrt{1- ( \sqrt{ \frac{2}{3} t}  )^{2} } } \Longrightarrow  2I=\frac{1}{ \sqrt{3} }   \int _ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } }   \frac{1}{ \sqrt{1- y^{2} } }  \frac{ \sqrt{3} }{ \sqrt{2} } dy \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{2} }  \int _ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } } \frac{1}{ \sqrt{1- y^{2} } } dy \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{3} } [Arcsin(y)]_ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } }  = \frac{2}{ \sqrt{2} } Arcsin ( \sqrt{ \frac{2}{3} } ) \Longrightarrow I \Longrightarrow \frac{1}{ \sqrt{2} } Arcsin ( \sqrt{ \frac{2}{3} } )= \frac{1}{ \sqrt{2} } Arctan ( \sqrt{2} )$$
توسط mansour (784 امتیاز)
نمایش از نو توسط mansour
$$x= \frac{ \pi }{2} -t \Longrightarrow I=- \int _ \frac{ \pi }{2} ^0 \frac{cost}{ \sqrt{1+sintcost} } dt= \int _0^ \frac{ \pi }{2}  \frac{cosx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx \Longrightarrow 2I= \int _0^ \frac{ \pi }{2}  \frac{sinx+cosx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx \Longrightarrow sin x-cosx=t \Longrightarrow [cosx +sinx]dx=dt \wedge sinx-cos x=t \Longrightarrow  [sin x-cosx]^{2} = t^{2}  \Longrightarrow 1-2sin xcosx= t^{2}  \Longrightarrow  2sin xcosx=1- t^{2}  \Longrightarrow 2I=  \int _ {-1} ^ {1} \frac{dt}{ \sqrt{3-2 t^{2} } }  \Longrightarrow 2I= \frac{1}{ \sqrt{3} }  \int _ {-1} ^ {1} \frac{dt}{ \sqrt{1- ( \sqrt{ \frac{2}{3} t}  )^{2} } } \Longrightarrow  2I=\frac{1}{ \sqrt{3} }   \int _ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } }   \frac{1}{ \sqrt{1- y^{2} } }  \frac{ \sqrt{3} }{ \sqrt{2} } dy \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{2} }  \int _ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } } \frac{1}{ \sqrt{1- y^{2} } } dy \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{3} } [Arcsin(y)]_ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } }  = \frac{2}{ \sqrt{2} } Arcsin ( \sqrt{ \frac{2}{3} } ) \Longrightarrow I \Longrightarrow \frac{1}{ \sqrt{2} } Arcsin ( \sqrt{ \frac{2}{3} } )= \frac{1}{ \sqrt{2} } Arctan ( \sqrt{2} ) $$

1 پاسخ

0 امتیاز
توسط mansour (784 امتیاز)

$$x= \frac{ \pi }{2} -t \Longrightarrow I=- \int _ \frac{ \pi }{2} ^0 \frac{cost}{ \sqrt{1+sintcost} } dt= \int _0^ \frac{ \pi }{2} \frac{cosx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx \Longrightarrow 2I= \int _0^ \frac{ \pi }{2} \frac{sinx+cosx}{ \sqrt{1+4sinxcosx} } dx \Longrightarrow sin x-cosx=t \Longrightarrow [cosx +sinx]dx=dt \wedge sinx-cos x=t \Longrightarrow [sin x-cosx]^{2} = t^{2} \Longrightarrow 1-2sin xcosx= t^{2} \Longrightarrow 2sin xcosx=1- t^{2} \Longrightarrow 2I= \int _ {-1} ^ {1} \frac{dt}{ \sqrt{3-2 t^{2} } } \Longrightarrow 2I= \frac{1}{ \sqrt{3} } \int _ {-1} ^ {1} \frac{dt}{ \sqrt{1- ( \sqrt{ \frac{2}{3} t} )^{2} } } \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{3} } \int _ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } } \frac{1}{ \sqrt{1- y^{2} } } \frac{ \sqrt{3} }{ \sqrt{2} } dy \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{2} } \int _ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } } \frac{1}{ \sqrt{1- y^{2} } } dy \Longrightarrow 2I=\frac{1}{ \sqrt{3} } [Arcsin(y)]_ { -\sqrt{ \frac{2}{3} } } ^ { \sqrt{ \frac{2}{3} } } = \frac{2}{ \sqrt{2} } Arcsin ( \sqrt{ \frac{2}{3} } ) \Longrightarrow I \Longrightarrow \frac{1}{ \sqrt{2} } Arcsin ( \sqrt{ \frac{2}{3} } )= \frac{1}{ \sqrt{2} } Arctan ( \sqrt{2} ) $$

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.
...