matematykaszkolna.pl
zadanko Trivial: Zadanko dla chętnych.
 1 (2n)! 
Pokaż, że ∫−∞+∞

dx =

π.
 (x2+1)n+1 4n(n!)2 
28 cze 19:29
Trivial: nikt? :<
28 cze 23:57
.: nikt.
29 cze 00:17
Bartek : Spoko, spoko...ja na razie siedzę po uszy w liczbach zespolonych, ale tylko czekam na całki. Jak przyjdzie czas na całki, to nie takich rzeczy będę próbował
29 cze 00:18
Godzio: Funkcja jest parzysta więc musimy obliczyć:
 1 
2∫0

dx
 (x2 + 1)n + 1 
Obliczmy najpierw:
 1 π 
0

dx =

 x2 + a 2a 
Ponieważ całka jest jednostajnie zbieżna dla a > 0 to możemy różniczkować po parametrze a:
d ∂f 

∫f(x,a)dx = ∫

f(x,a)dx, wtedy po (n + 1) różniczkowaniu:
da ∂a 
 n! * (−1)n 
L = ∫0

 (x2 + a)n + 1 
 π 1 * 3 * ... * (2n − 1)! * (−1)n 1 1 
P =

*

*

*

 2 2n an a 
Dzielimy obustronnie przez (−1)n * n! oraz podstawiamy a = 1 i otrzymujemy:
 1 π 1 * 3 * ... * (2n − 1) 
0

=

*

 (x2 + 1)n + 1 2 n!*2n 
 π 1 * 2 * ... * (2n) 
=

*

} =
 2 n! * 2 * 4 * ... * (2n) * 2n 
 π (2n)! 
=

*

 2 (n!)2 * 22n 
Całka docelowa:
 1 (2n)! 
2∫0

dx =

π
 (x2 + 1)n + 1 (n!)2 * 4n 
Dobre zadanie, na dobry początek dnia
29 cze 07:05
Trivial: Brawo Godziu. emotka Ja mam inne rozwiązanie.
29 cze 07:45
Trivial: i chyba powinno być 'po n różniczkowaniu'
29 cze 07:48
Godzio: Rzeczywiście
29 cze 13:43
Godzio: Zobaczyłem, że jesteś, jestem bardzo ciekaw innego rozwiązania emotka
29 cze 22:41
b.: > Bartek : Spoko, spoko...ja na razie siedzę po uszy w liczbach zespolonych To całkiem dobrze się składa... całkujemy funkcję f(x)=(x2+1)−n−1 po konturze złożonym z odcnika [−R, R] oraz półokręgu leżącego w górnej półpłaszczyźnie. Z tw. Cauchy'ego całka ta wynosi 2πi * Res(f; i), z drugiej strony zaś przechodząc z R do dostajemy szukaną całkę (całka po półokręgu dąży do 0) no to liczymy, mamy w tym przypadku
 1 
Res(f; i) =

[ f(x)*(x−i)n+1 ](n)(i)
 n! 
gdzie (n) oznacza n−tą pochodną, zatem
 1 
Res(f; i) =

[ (x+i)−n−1 ](n)(i) =
 n! 
 1 (2n)! 

* (−n−1)(−n−2)...(−n−n) (i+i)−2n−1 =

/ (2i)
 n! (n!)2 4n 
co daje wynik słowa kluczowe dla niezorientowanych: funkcje holomorficzne, tw. Cauchy'ego o residuach
29 cze 22:56
Trivial: Rozwiązałem sposobem b. emotka
29 cze 23:55
Godzio: Kosmosy
30 cze 00:05
b.: za jakiś rok taka metoda i Tobie, Godziu, będzie się narzucała emotka
30 cze 00:07
Godzio: Hehe, mam nadzieję emotka
30 cze 00:16