Γενικευμένο Ολοκλήρωμα

Συντονιστές: grigkost, Κοτρώνης Αναστάσιος

Άβαταρ μέλους
Tolaso J Kos
Δημοσιεύσεις: 5550
Εγγραφή: Κυρ Αύγ 05, 2012 10:09 pm
Τοποθεσία: International
Επικοινωνία:

Γενικευμένο Ολοκλήρωμα

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Tolaso J Kos » Σάβ Νοέμ 29, 2014 3:19 pm

Δείξτε ότι: \displaystyle{\int_{0}^{\infty}\frac{dx}{\left [ x^4+\left ( 1+\sqrt{2}  \right )x^2+1\right ]\left ( x^{100}-x^{99}+\cdots+1 \right )}=\frac{\pi}{2\left ( 1+\sqrt{2} \right )}}.


Η φαντασία είναι σημαντικότερη από τη γνώση !
\displaystyle{{\color{blue}\mathbf{Life=\int_{birth}^{death}\frac{happiness}{time}\Delta time} }}
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3714
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Γενικευμένο Ολοκλήρωμα

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ » Δευ Απρ 10, 2017 10:32 pm

Επαναφορά.


Άβαταρ μέλους
pprime
Δημοσιεύσεις: 39
Εγγραφή: Κυρ Μαρ 16, 2014 1:54 am

Re: Γενικευμένο Ολοκλήρωμα

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από pprime » Σάβ Αύγ 26, 2017 2:27 am

Tolaso J Kos έγραψε:Δείξτε ότι: \displaystyle{\int_{0}^{\infty}\frac{dx}{\left [ x^4+\left ( 1+\sqrt{2}  \right )x^2+1\right ]\left ( x^{100}-x^{99}+\cdots+1 \right )}=\frac{\pi}{2\left ( 1+\sqrt{2} \right )}}.
:no: :no: :no: :no: :no:

\displaystyle{\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{dx}{\left( x^{4}+\left( 1+2\sqrt{2} \right)x^{2}+1 \right)\left( x^{100}-x^{98}+...-x^{2}+1 \right)}}=\frac{\pi }{2\left( 1+\sqrt{2} \right)}}

\displaystyle{S=x^{100}-x^{98}+x^{96}-x^{94}+...+x^{4}-x^{2}+1}

\displaystyle{x^{2}S=x^{102}-x^{100}+x^{98}-x^{96}+...+x^{6}-x^{4}+x^{2}}

\displaystyle{x^{2}S+S=x^{102}+1\Rightarrow S=x^{100}-x^{98}+x^{96}-x^{94}+...+x^{4}-x^{2}+1=\frac{x^{102}+1}{x^{2}+1}}

\displaystyle{\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{dx}{\left( x^{4}+\left( 1+2\sqrt{2} \right)x^{2}+1 \right)\left( x^{100}-x^{98}+...-x^{2}+1 \right)}}=\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{x^{2}+1}{\left( x^{4}+\left( 1+2\sqrt{2} \right)x^{2}+1 \right)\cdot \left( x^{102}+1 \right)}dx}}

\displaystyle{=\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{\frac{1}{x^{2}}+1}{\left( \frac{1}{x^{4}}+\left( 1+2\sqrt{2} \right)\frac{1}{x^{2}}+1 \right)\cdot \left( \frac{1}{x^{102}}+1 \right)}\frac{dx}{x^{2}}}=\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{\left( 1+x^{2} \right)x^{102}}{\left( x^{4}+\left( 1+2\sqrt{2} \right)x^{2}+1 \right)\cdot \left( 1+x^{102} \right)}dx}}

\displaystyle{=\frac{1}{2}\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{x^{2}+1}{x^{4}+\left( 1+2\sqrt{2} \right)x^{2}+1}dx}=\frac{1}{2}\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{1+\frac{1}{x^{2}}}{x^{2}+\frac{1}{x^{2}}+1+2\sqrt{2}}dx}\underbrace{=}_{t=x-\frac{1}{x}}\frac{1}{2}\int\limits_{-\infty }^{+\infty }{\frac{dt}{t^{2}+2+1+2\sqrt{2}}}}

\displaystyle{=\frac{\pi }{2\sqrt{3+2\sqrt{2}}}=\frac{\pi }{2\sqrt{1+2\sqrt{2}+\left( \sqrt{2} \right)^{2}}}=\frac{\pi }{2\left( 1+\sqrt{2} \right)}}
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
\displaystyle{\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{x^{2}+1}{x^{4}+2px^{2}+1}\cdot \frac{dx}{x^{q}+1}}=\frac{\pi }{2\sqrt{2p+2}}}

\displaystyle{\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{x^{2}+1}{x^{4}+2px^{2}+1}\cdot \frac{dx}{x^{q}+1}}\underbrace{=}_{x=\frac{1}{x}}\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{\frac{1}{x^{2}}+1}{\frac{1}{x^{4}}+\frac{2p}{x^{2}}+1}\cdot \frac{1}{\frac{1}{x^{q}}+1}\cdot \frac{dx}{x^{2}}}=\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{1+x^{2}}{1+2px^{2}+x^{4}}\cdot \frac{x^{q}}{1+x^{q}}dx}}

\displaystyle{=\frac{1}{2}\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{x^{2}+1}{x^{4}+2px^{2}+1}dx}=\frac{1}{2}\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{1+\frac{1}{x^{2}}}{x^{2}+\frac{1}{x^{2}}+2p}dx}\underbrace{=}_{t=x-\frac{1}{x}}\frac{1}{2}\int\limits_{-\infty }^{+\infty }{\frac{dt}{t^{2}+2+2p}}=\frac{\pi }{2\sqrt{2+2p}}}
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
\displaystyle{\int\limits_{0}^{+\infty }{\left( \frac{x^{2}}{x^{4}+2px^{2}+1} \right)^{r}\cdot \frac{x^{2}+1}{x^{q}+1}\cdot \frac{dx}{x^{2}}}=\frac{\left( 1+p \right)^{\frac{1}{2}-r}}{2^{\frac{1}{2}+r}}\cdot \frac{\Gamma \left( r-\frac{1}{2} \right)\sqrt{\pi }}{\left( r-1 \right)!}}

\displaystyle{\int\limits_{0}^{+\infty }{\left( \frac{x^{2}}{x^{4}+2px^{2}+1} \right)^{r}\cdot \frac{x^{2}+1}{x^{q}+1}\cdot \frac{dx}{x^{2}}}=\int\limits_{0}^{+\infty }{\left( \frac{\frac{1}{x^{2}}}{\frac{1}{x^{4}}+\frac{2p}{x^{2}}+1} \right)^{r}\cdot \frac{\frac{1}{x^{2}}+1}{\frac{1}{x^{q}}+1}\cdot x^{2}\cdot \frac{dx}{x^{2}}}}

\displaystyle{=\int\limits_{0}^{+\infty }{\left( \frac{x^{2}}{1+2px^{2}+x^{4}} \right)^{r}\cdot \frac{1+x^{2}}{1+x^{q}}\cdot \frac{x^{q}}{x^{2}}dx}=\frac{1}{2}\int\limits_{0}^{+\infty }{\left( \frac{x^{2}}{1+2px^{2}+x^{4}} \right)^{r}\cdot \left( \frac{1+x^{2}}{x^{2}} \right)dx}}

\displaystyle{=\frac{1}{2}\int\limits_{0}^{+\infty }{\left( \frac{1}{x^{2}+\frac{1}{x^{2}}+2p} \right)^{r}\cdot \left( 1+\frac{1}{x^{2}} \right)dx}\underbrace{=}_{t=x-\frac{1}{x}}\frac{1}{2}\int\limits_{-\infty }^{+\infty }{\frac{1}{\left( t^{2}+2+2p \right)^{r}}dt}=\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{1}{\left( t^{2}+2+2p \right)^{r}}dt}}

\displaystyle{=\frac{1}{\left( \sqrt{2p+2} \right)^{2r}}\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{1}{\left( \left( \frac{t}{\sqrt{2p+2}} \right)^{2}+1 \right)^{r}}dt}=\frac{1}{\left( \sqrt{2p+2} \right)^{2r-1}}\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{1}{\left( t^{2}+1 \right)^{r}}dt}}

\displaystyle{\underbrace{=}_{t^{2}=u}\frac{1}{2\left( \sqrt{2p+2} \right)^{2r-1}}\int\limits_{0}^{+\infty }{\frac{u^{1-\frac{1}{2}-1}}{\left( u+1 \right)^{1-\frac{1}{2}+r-1+\frac{1}{2}}}du}=\frac{\beta \left( \frac{1}{2},r-\frac{1}{2} \right)}{2^{1+\frac{2r-1}{2}}\left( p+1 \right)^{\frac{2r-1}{2}}}=\frac{\left( 1+p \right)^{\frac{1}{2}-r}}{2^{\frac{1}{2}+r}}\cdot \frac{\Gamma \left( r-\frac{1}{2} \right)\sqrt{\pi }}{\left( r-1 \right)!}}

:clap2: :clap2: :clap2: :clap2: :clap2: :clap2: :clap2: :clap2: :clap2: :clap:


Απάντηση

Επιστροφή σε “ΑΝΑΛΥΣΗ”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 6 επισκέπτες