一道定积分题:求解答过程
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解:分享一种解法,利用欧拉积分(β函数、Γ函数)求解。
∵√[(1-x^2)/1+x^2)]=(1-x^2)/√(1-x^4),
∴原式=∫(0,1)(1-x^2)dx/√(1-x^4)=∫(0,1)dx/√(1-x^4)-∫(0,1)x^2dx/√(1-x^4)。
令t=x^4,则dx=(1/4)t^(-3/4)dt,
∫(0,1)dx/√(1-x^4)=(1/4)∫(0,1)[t^(-3/4)](1-t)^(-1/2)dt=(1/4)β(1/4,1/2),同理,∫(0,1)x^2dx/√(1-x^4)=(1/4)β(3/4,1/2),
∴原式=(1/4)[β(1/4,1/2)-β(3/4,1/2)]={[Γ(1/4)]^2-4Γ(3/4)]^2}/[4(2π)^(1/2)]。
供参考。
∵√[(1-x^2)/1+x^2)]=(1-x^2)/√(1-x^4),
∴原式=∫(0,1)(1-x^2)dx/√(1-x^4)=∫(0,1)dx/√(1-x^4)-∫(0,1)x^2dx/√(1-x^4)。
令t=x^4,则dx=(1/4)t^(-3/4)dt,
∫(0,1)dx/√(1-x^4)=(1/4)∫(0,1)[t^(-3/4)](1-t)^(-1/2)dt=(1/4)β(1/4,1/2),同理,∫(0,1)x^2dx/√(1-x^4)=(1/4)β(3/4,1/2),
∴原式=(1/4)[β(1/4,1/2)-β(3/4,1/2)]={[Γ(1/4)]^2-4Γ(3/4)]^2}/[4(2π)^(1/2)]。
供参考。
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