求解由无穷限反常积分式子确定的“隐积分”

一、题目题目 - 荒原之梦

已知 0+f(x)dx 收敛, f(x) = 11+x2 ex1+ex0+f(x)dx, 则 0+f(x)dx=?

难度评级:

二、解析 解析 - 荒原之梦

积分收敛,就意味着该积分有一个确切的值,因此,令(A 为常数):

0+f(x) dx=A.

则:

f(x)=11+x2ex1+ex0+f(x) dx

0+f(x) dx=0+11+x2 dx

0+[ex1+ex0+f(x) dx] dx

A=arctanx|0+A0+ex1+ex dx

A=π2A0+ex1+ex dx.

又:

接下来的计算过程可以参考这篇文章:《考研数学解题思路积累:和 ex 有关的那些式子

0+ex1+ex dx=0+1ex(1+ex) dx=

0+(1ex11+ex) dx=

0+1ex dx0+11+ex dx=

ex|0++ln(1+ex)|0+=

(01)+(0ln2)=1ln2.

于是:

A=π2A0+ex1+ex dx

A=π2A(1ln2)

A(2ln2)=π2

A=π2(2ln2)


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