Coxeter积分计算
\begin{align*}
&\int_0^{\frac{\pi}{3}}{\arccos \left( \frac{1-\cos x}{\text{2}\cos x} \right) dx}=\int_0^{\frac{\pi}{3}}{\text{2}\arctan \sqrt{\frac{\text{3}\cos x-1}{\cos x+1}}dx}
\\
&=\int_0^{\pi}{\text{4}\arctan \sqrt{\frac{\text{3}\cos 2y-1}{\cos 2y+1}}dy}\quad \left( x=2y \right)
\\
&=\int_0^{\frac{\pi}{6}}{\text{4}\arctan \left( \frac{\sqrt{1-\text{3}\sin ^2y}}{\cos y} \right) dy}=\int_0^{\frac{\pi}{6}}{4\left[ \frac{\pi}{2}-\arctan \left( \frac{\cos y}{\sqrt{1-\text{3}\sin ^2y}} \right) \right] dy}
\\
&=\frac{\pi ^2}{3}-4\int_0^{\frac{\pi}{6}}{\arctan \left( \frac{\cos y}{\sqrt{1-\text{3}\sin ^2y}} \right) dy}
\\
&=\frac{\pi ^2}{3}-4\int_0^{\frac{\pi}{6}}{\int_0^1{\frac{\cos y}{\sqrt{1-\text{3}\sin ^2y}}\frac{dt}{1-\left( \frac{1-\sin ^2y}{1-\text{3}\sin ^2y} \right) t^2}dy}}
\\
&=\frac{\pi ^2}{3}-\int_0^{\frac{\pi}{6}}{\int_0^1{\frac{\text{4}\cos y\sqrt{1-\text{3}\sin ^2y}dt}{\left( 1-\text{3}\sin ^2y \right) +\left( 1-\sin ^2y \right) t^2}dy}}
\\
&=\frac{\pi ^2}{3}-\int_0^{\frac{\pi}{3}}{\int_0^1{\frac{4\sqrt{3}\cos ^2wdt}{\text{3}\cos ^2w+\left( 2+\cos ^2w \right) t^2}dw}}\quad \left( \sin w=\sqrt{3}\sin y \right)
\\
&=\frac{\pi ^2}{3}-\int_0^{\frac{\pi}{3}}{\int_0^1{\frac{4\sqrt{3}\sec ^2wdt}{\left[ \left( 3+3t^2 \right) +2t^2\tan ^2w \right] \left( 1+\tan ^2w \right)}dw}}
\\
&=\frac{\pi ^2}{3}-\int_0^{\sqrt{3}}{\int_0^1{\frac{4\sqrt{3}dtds}{\left[ \left( 3+3t^2 \right) +2t^2s^2 \right] \left( 1+s^2 \right)}}}\ \ \left( s=\tan w \right)
\\
&=\frac{\pi ^2}{3}-\int_0^{\sqrt{3}}{\int_0^1{\frac{4\sqrt{3}}{t^2+3}\left( \frac{1}{1+s^2}-\frac{2t^2}{\left( 3t^2+3 \right) +2t^2s^2} \right) dtds}}
\\
&=\frac{\pi ^2}{3}-\int_0^1{\frac{4\sqrt{3}}{t^2+3}\left[ \frac{\pi}{3}-\sqrt{\frac{2t^2}{3t^2+3}}\arctan \left( \sqrt{\frac{2t^2}{t^2+1}} \right) \right] dt}
\\
&=\frac{\pi ^2}{9}+4\sqrt{2}\int_0^1{\frac{t}{\left( t^2+3 \right) \sqrt{t^2+1}}\arctan \left( \frac{t\sqrt{2}}{\sqrt{t^2+1}} \right) dt}
\\
&=\frac{\pi ^2}{9}+\left[ \text{4}\tan ^{-1}\left( \frac{\sqrt{t^2+1}}{\sqrt{2}} \right) \tan ^{-1}\left( \frac{t\sqrt{2}}{\sqrt{t^2+1}} \right) \right] _{0}^{1}-4\sqrt{2}\int_0^1{\frac{1}{\left( 3t^2+1 \right) \sqrt{t^2+1}}}\tan ^{-1}\left( \frac{\sqrt{t^2+1}}{\sqrt{2}} \right) dt
\\
&=\frac{13\pi ^2}{36}-4\sqrt{2}\int_0^1{\frac{1}{\left( 3t^2+1 \right) \sqrt{t^2+1}}\tan ^{-1}\left( \frac{\sqrt{t^2+1}}{\sqrt{2}} \right) dt}
\\
&=\frac{5\pi ^2}{36}-\int_0^1{\frac{4}{3t^2+1}\int_0^1{\frac{1}{1+\left( \frac{t^2+1}{2} \right) u^2}}dudt}
\\
&=\frac{13\pi ^2}{36}-4\int_0^1{\int_0^1{\frac{1}{u^2+3}\left[ \frac{1}{t^2+\frac{1}{3}}-\frac{1}{t^2+\frac{u^2+2}{u^2}} \right] dudt}}
\\
&=\frac{5\pi ^2}{36}+4\int_0^1{\frac{u}{\left( u^2+3 \right) \sqrt{u^2+2}}\tan ^{-1}\left( \frac{u}{\sqrt{u^2+2}} \right) du}
\\
&=\frac{5\pi ^2}{36}+4\left[ \tan ^{-1}\sqrt{u^2+2}\tan ^{-1}\left( \frac{u}{\sqrt{u^2+2}} \right) \right] _{0}^{1}-4\int_0^1{\frac{\tan ^{-1}\sqrt{u^2+2}}{\left( u^2+1 \right) \sqrt{u^2+2}}du}
\\
&=\frac{13\pi ^2}{36}-4\int_0^1{\frac{\tan ^{-1}\sqrt{u^2+2}}{\left( u^2+1 \right) \sqrt{u^2+2}}du}=\frac{13\pi ^2}{36}-\frac{5\pi ^2}{24}=\frac{11\pi ^2}{72}.
\end{align*}
Coxeter积分计算的更多相关文章
- MCMC 、抽样算法与软件实现
一.MCMC 简介 1. Monte Carlo 蒙特卡洛 蒙特卡洛方法(Monte Carlo)是一种通过特定分布下的随机数(或伪随机数)进行模拟的方法.典型的例子有蒲丰投针.定积分计算等等,其基础 ...
- OPEN CASCADE Multiple Variable Function
OPEN CASCADE Multiple Variable Function eryar@163.com Abstract. Multiple variable function with grad ...
- OpenCASCADE Curve Length Calculation
OpenCASCADE Curve Length Calculation eryar@163.com Abstract. The natural parametric equations of a c ...
- 关于opencv中人脸识别主函数的部分注释详解。
近段时间在搞opencv的视频人脸识别,无奈自带的分类器的准确度,实在是不怎么样,但又能怎样呢?自己又研究不清楚各大类检测算法. 正所谓,功能是由函数完成的,于是自己便看cvHaarDetectObj ...
- 第1章 重构,第一个案例(3):运用多态取代switch
3. 运用多态取代与价格相关的条件逻辑 3.1 switch和“常客积分”代码的再次搬迁 (1)switch:最好不要在另一个对象的属性上运用switch语句 switch(getMovie().ge ...
- 第1章 重构,第一个案例(2):分解并重组statement函数
2. 分解并重组statement (1)提炼switch语句到独立函数(amountFor)和注意事项. ①先找出函数内的局部变量和参数:each和thisAmount,前者在switch语句内未被 ...
- 从Elo Rating System谈到层次分析法
1. Elo Rating System Elo Rating System对于很多人来说比较陌生,根据wikipedia上的解释:Elo评分系统是一种用于计算对抗比赛(例如象棋对弈)中对手双方技能水 ...
- [转] - MC、MC、MCMC简述
贝叶斯集锦(3):从MC.MC到MCMC 2013-07-31 23:03:39 #####一份草稿 贝叶斯计算基础 一.从MC.MC到MCMC 斯坦福统计学教授Persi Diaconis是一位传奇 ...
- nVIDIA SDK White Paper ----Vertex Texture Fetch Water
http://blog.csdn.net/soilwork/article/details/713842 nVIDIA SDK White Paper ----Vertex Texture Fetch ...
随机推荐
- linux使用和基础操作
1.linux系统初使用 linux有图形终端和字符终端,关于linux学习以字符终端为主,即命令行操作: [root@centos7 ~]#runlevel 查看当前工作模式N 3 //3为字符终端 ...
- 2000_wideband extension of telephone speech using a hidden Markov model
论文地址:基于隐马尔科夫模型的电话语音频带扩展 博客作者:凌逆战 博客地址:https://www.cnblogs.com/LXP-Never/p/12151866.html 摘要 本文提出了一种从l ...
- 将jsp页面转化为图片或pdf(一)(qq:1324981084)
java高级架构师全套vip教学视频,需要的加我qq1324981084 在项目中遇见了将jsp页面转化为pdf的问题,试过itext,但是itext需要标准的html代码,我的页面中的一些属性是it ...
- 10.Android-SharedPreferences使用
1.SharedPreferences介绍 SharedPreferences,它是一个轻量级的配置文件类,用于保存软件配置参数. 采用xml文件形式存储在/data/data/包名/shared_p ...
- Android事件分发与责任链模式
一.责任链模式 责任链模式是一种行为模式,为请求创建一个接收者的对象链.这样就避免,一个请求链接多个接收者的情况.进行外部解耦.类似于单向链表结构. 优点: 1. 降低耦合度.它将请求的发送者和接收者 ...
- linux中压缩解压缩命令
目录 gzip gunzip tar(打包压缩) tar(解包解压) zip unzip bzip2 bunzip2 gzip 解释 命令名称:gzip 命令英文原意:GUN zip 命令所在路径:/ ...
- Python 使用OS模块调用 cmd
在os模块中提供了两种调用 cmd 的方法,os.popen() 和 os.system()os.system(cmd) 是在执行command命令时需要打开一个终端,并且无法保存command命令的 ...
- P3945 | 三体问题 (天体物理+计算几何)
最近终于把<三体Ⅰ·地球往事>和<三体Ⅱ·黑暗森林>看完了! 为了快点认识题目中的歌者文明,已经开始第三部了! 题目背景 @FirstLight0521 出题人在这里哦~ 三体 ...
- XSStrike工具的安装使用
0x01简介 XSStrike 是一款用于探测并利用XSS漏洞的脚本 XSStrike目前所提供的产品特性: 对参数进行模糊测试之后构建合适的payload 使用payload对参数进行穷举匹配 内置 ...
- visual studio2010编译过程中出现COFF文件损坏的原因和方法总结
一.现象描述 笔者在用visual studio2010进行控制台程序进行程序编译时候,经常会遇到代码代码没有语法错误,但是编译不通过的现象.系统报错为 LINK : fatal error LNK1 ...