计算广义积分∫[0,1]ln[1/(1-x²)]dx

协议大 1年前 已收到2个回答 举报

熟了麦子 幼苗

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先求不定积分
∫ ln(1/(1-x²))dx
=-∫ ln(1-x²)dx
=-xln(1-x²)-2∫ x²/(1-x²)dx
=-xln(1-x²)+2∫ (1-x²-1)/(1-x²)dx
=-xln(1-x²)+2∫ 1dx-2∫ 1/(1-x²)dx
=-xln(1-x²)+2x+ln(1-x)-ln(1+x)
=2x-ln(1+x)-ln[(1-x²)^x/(1-x)]
=2x-ln(1+x)-ln[(1+x)(1-x²)^x/(1-x²)]
=2x-ln(1+x)-ln[(1+x)(1-x²)^(x-1)] (1)
上式将0代入很简单,结果为0,关键是求x-->1-时的极限
下面计算:lim [x-->1-](1-x²)^(x-1)
=lim [x-->1-]e^[(x-1)ln(1-x²)]
=e^( lim [x-->1-] ln(1-x²)/(x-1)^-1 )
洛必达
=e^( lim [x-->1-] (-2x/(1-x²)) / -(x-1)^-2 )
=e^( lim [x-->1-] (2x(x-1)^2/(1-x²)))
=e^0=1
因此可得(1)当x-->1- 时的极限为:2-ln2-ln2=2-2ln2

1年前 追问

4

协议大 举报

答案为分散哎··· 还有 x属于[0,1)

举报 熟了麦子

这个是收敛的,我用数学软件验证过,你的答案错了,或者是你把题抄错了。 我是按x在[0,1)做的。你没看我取极限时都是按x-->1- 来做吗? 我可以把软件计算的结果贴图给你看。

协议大 举报

题没错啊··· 软件也可以计算的吗?

协议大 举报

恩恩 你好厉害! 我觉得计算到-xln(1-x²)+2x+ln(1-x)-ln(1+x)时就将x取值带入好像显得简单些。 结果也是2-ln2 嘿嘿

举报 熟了麦子

x-->1-时 ln(1-x²)与ln(1-x)都是无穷大,这个不能直接抵消的。

协议大 举报

哦 是么

举报 熟了麦子

无穷大减无穷大是不定型。 比如x-->0时,1/x²-1/x这也是无穷大减无穷大,能抵消吗? x-->0 1/ln(1+x)-1/x 也是无穷大减无穷大,也不能抵消啊。 你通分算一下就会发现,上面的两个极限结果都不是0.

协议大 举报

恩恩

举报 熟了麦子

如没有问题,请采纳。

迷失me长大 幼苗

共回答了1个问题 举报

满意答案是错的吧= =中间求不定积分有一步有问题貌似。

我看错了。。。。做得很正确~

1年前

0
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