求f(x)=lnsinx的不定积分
具体回答如下:
2*i{x²+Li_2 [e^(2ix)]}
原式=xlnsinx+1/2*i{x²,可利用复数形式解
但∫xcotx dx=xln[1-e^(2ix)]-1/sinx*cosx dx
=xlnsinx-∫xcotx dx
基本上∫xcotx dx是无法用初等函数解决的∫lnsinx dx
=xlnsinx-∫x d(lnsinx)
=xlnsinx-∫x*1/
分部积分法的实质:
将所求积分化为两个积分之差,积分容易者先积分。实际上是两次积分。
有理函数分为整式(即多项式)和分式(即两个多项式的商),分式分为真分式和假分式,而假分式经过多项式除法可以转化成一个整式和一个真分式的和,可见问题转化为计算真分式的积分。
只能计算出广义积分,不定积分是不能用初等函数表示的设M=∫【0,л/2】lnsinxdx(注:【0,л/2】表示积分区间是从0到л/2,以下类同。)
解:令x=2t.
则M=2∫【0,л/4】lnsin2tdt=2∫【0,л/4】ln(2sintcost)dt
=2∫【0,л/4】ln2dt+2∫【0,л/4】lnsintdt+2∫【0,л/4】lncostdt
而对于N=∫【0,л/4】lncostdt,令t=л/2-u.
则有N=∫【л/2,л/4】lnsin(л/2-u)(-du)=∫【л/4,л/2】lncosudu
=∫【л/4,л/2】lncostdt
∴M=2∫【0,л/4】ln2dt+2∫【0,л/4】lncostdt+2∫【л/4,л/2】lncostdt
=(лln2)/2+2∫【0,л/2】lncostdt=(лln2)/2+2∫【0,л/2】lnsintdt=(лln2)/2+2M
∴M=(-лln2)/2.
扩展资料:
求函数f(x)的不定积分,就是要求出f(x)的所有的原函数,由原函数的性质可知,只要求出函数f(x)的一个原函数,再加上任意的常数C就得到函数f(x)的不定积分。
这表明G(x)与F(x)只差一个常数.因此,当C为任意常数时,表达式F(x)+C就可以表示f(x)的任意一个原函数。也就是说f(x)的全体原函数所组成的集合就是函数族{F(x)+C|-∞<C<+∞}。
有没有什么方法能证明原函数无法用初等函数表示
好像要用到刘维尔定理
如何证明我不知道。这个不定积分可以用2重对数函数Li2(z)(dilogarithm,一个无穷级数)表示,这是我在wolframalpha网站上找到的它的表达式:
参考资料: http://www.wolframalpha.com/input/?i=integrate+ln%28sin+x%29
解:令x=2t.
则M=2∫【0,л/4】lnsin2tdt=2∫【0,л/4】ln(2sintcost)dt
=2∫【0,л/4】ln2dt+2∫【0,л/4】lnsintdt+2∫【0,л/4】lncostdt
而对于N=∫【0,л/4】lncostdt,令t=л/2-u.
则有N=∫【л/2,л/4】lnsin(л/2-u)(-du)=∫【л/4,л/2】lncosudu
=∫【л/4,л/2】lncostdt
∴M=2∫【0,л/4】ln2dt+2∫【0,л/4】lncostdt+2∫【л/4,л/2】lncostdt
=(лln2)/2+2∫【0,л/2】lncostdt=(лln2)/2+2∫【0,л/2】lnsintdt=(лln2)/2+2M
∴M=(-лln2)/2.