广义积分∫ (正无穷,1) [arctanx/(1+x^2)^3]dx
问题描述:
广义积分∫ (正无穷,1) [arctanx/(1+x^2)^3]dx
答案是3π^2/8 -2
答
做变量替换arctanx=t,原积分化为积分(pi/4到pi/2)(tcos^4tdt)=(倍角公式)1/4积分(pi/4到pi/2)(t(1+2cos2t+(1+cos4t)/2)dt)=抽象做变量替换arctanx=t,x=1对应t=pi/4,x=无穷对应t=pi/2,x=tant,dx=sec^2tdt,arctanx/(1+x^2)^3dx=tcos^4tdt,原积分化为积分(pi/4到pi/2)(tcos^4tdt)=(倍角公式cos^2t=(1+cos2t)/2)1/4积分(pi/4到pi/2)(t(1+2cos2t+(1+cos4t)/2)dt),最后计算一下就行。