求解答过程,谢谢啦!
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2016-04-16 · 知道合伙人教育行家
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该积分就是:∫(sinx/x)dx 在[0,π/2]的定积分估值。
当0<x<π/2时,
不等式sinx /x < 1即 sinx<x成立。
再用导数证明不等式:sinx /x > 2/π,
令f(x)=sinx -2x/π,
求导f'(x)=cosx-2/π 得驻点x0=arccos(2/π),
讨论单调性,
当0<x<x0,f'(x)>0,
当x0<x<2/π,f'(x)<0,
又fmax=f(x0),f(0)=f(π/2)=0,
从而f(x)>0即sinx /x > 2/π得证.
∴当0<x<Pπ/2时, 2/π < sinx /x < 1
则 1<∫[0,π/2](sinx/x)dx < π/2为所求定积分估值。
可将sinx展开成级数再估值。
解决办法就是把sinx展成无穷级数,然后逐项积分,其结果当然还是一个无穷级数,精度可人为指定: sinx=∑[n=1,∞](-1)^(n-1)*x^(2n-1)/(2n-1)! ∫(sinx/x)dx=∫(1/x)(x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+....)dx =∫(1-x^2/3!+x^4/5!-x^6/7!+......)dx =x-x^3/3(3!)+x^5/5(5!)-x^7/7(7!)+......+c
当0<x<π/2时,
不等式sinx /x < 1即 sinx<x成立。
再用导数证明不等式:sinx /x > 2/π,
令f(x)=sinx -2x/π,
求导f'(x)=cosx-2/π 得驻点x0=arccos(2/π),
讨论单调性,
当0<x<x0,f'(x)>0,
当x0<x<2/π,f'(x)<0,
又fmax=f(x0),f(0)=f(π/2)=0,
从而f(x)>0即sinx /x > 2/π得证.
∴当0<x<Pπ/2时, 2/π < sinx /x < 1
则 1<∫[0,π/2](sinx/x)dx < π/2为所求定积分估值。
可将sinx展开成级数再估值。
解决办法就是把sinx展成无穷级数,然后逐项积分,其结果当然还是一个无穷级数,精度可人为指定: sinx=∑[n=1,∞](-1)^(n-1)*x^(2n-1)/(2n-1)! ∫(sinx/x)dx=∫(1/x)(x-x^3/3!+x^5/5!-x^7/7!+....)dx =∫(1-x^2/3!+x^4/5!-x^6/7!+......)dx =x-x^3/3(3!)+x^5/5(5!)-x^7/7(7!)+......+c
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