计算 $\dps{\int_0^\infty\frac{\sin^2x}{x^2}dx=\frac{\pi}{2}}$
计算 $\dps{\int_0^\infty\frac{\sin^2x}{x^2}dx=\frac{\pi}{2}}$. 由分部积分, $$\bee\label{1}\bea \int_0^\infty\frac{\sin^2x}{x^2}dx &=-\int_0^\infty \sin^2xd\frac{1}{x}\\ &=-\left.\frac{\sin^2x}{x}\right|^\infty_0 +\int_0^\infty \frac{\sin 2x}{x}dx\\ &=\int_0^\infty\frac{\sin 2x}{2x}d(2x)\\ &=\int_0^\infty \frac{\sin t}{t}dt. \eea\eee$$ 往求 $\dps{\int_0^\infty \frac{\sin t}{t}dt}$. 为此, 我们用 Fubini 定理得到 $$\bee\label{2}\bea \int_0^\infty \frac{\sin t}{t}dt &=\int_0^\infty \sin tdt \int_0^\infty e^{-tx}dx\\ &=\int_0^\infty dx\int_0^\infty e^{-tx}\sin tdt. \eea\eee$$ 为求 $\dps{I(x)=\int_0^\infty e^{-tx}\sin tdt}$, 进行两次分部积分, $$\bex\ba{ll} I(x)&=-\int_0^\infty e^{-tx}d\cos t\\ &=-e^{-tx}\cos t|^\infty_0 +\int_0^\infty (-x)e^{-tx}\cos tdt\\ &=1-x\int_0^\infty e^{-tx}d\sin t\\ &=1-x\sez{0+x\int_0^\infty e^{-tx}\sin tdt}\\ &=1-x^2I(x).\ea\eex$$ 于是 $$\bex I(x)=\frac{1}{1+x^2}, \eex$$ 而由 \eqref{1}, \eqref{2} 即知 $$\bex \int_0^\infty\frac{\sin^2x}{x^2}dx =\int_0^\infty I(x)dx =\frac{\pi}{2}. \eex$$
计算 $\dps{\int_0^\infty\frac{\sin^2x}{x^2}dx=\frac{\pi}{2}}$的更多相关文章
- 关于$f(x)=\int_0^x\left|\sin\frac1t\right|\text dt$求导的问题
首先,我们考虑\(f(x)\)在\(\mathbb R\)上都是定义的.根据定义,显然有\(f(0)=0\):其次,对于\(x\neq0\),不妨先设\(x\gt0\),则有在\(t\rightarr ...
- 巴塞尔问题(Basel problem)的多种解法——怎么计算$\frac{1}{1^2}+\frac{1}{2^2}+\frac{1}{3^2}+\cdots$ ?
(PS:本文会不断更新) $\newcommand\R{\operatorname{Res}}$ 如何计算$\zeta(2)=\frac{1}{1^2}+\frac{1}{2^2}+\frac{1}{ ...
- 有道云笔记 - Markdown模板(文首附markdown源码,即.md文件)
有道云笔记 - Markdown模板 附 本文的Markdown源码镜像: https://github.com/yanglr/AlgoSolutions/blob/master/Youdao_Not ...
- MATLAB数学实验总结
L1 MATLAB 基础知识 P6 表1-3 数据显示格式 format rat format long P20 表2-5 常用的矩阵函数 zeros(m,n) %零阵 eye(n) %单位阵 one ...
- AOPS论坛上100+100个积分
100+10 rare and irresistible integrals I bring you many beautiful integrals that I have collected ov ...
- 巴塞尔问题(Basel problem)的多种解法
巴塞尔问题(Basel problem)的多种解法——怎么计算\frac{1}{1^2}+\frac{1}{2^2}+\frac{1}{3^2}+\cdots112+122+132+⋯ ? (PS:本 ...
- Clausen Functions (and related series, functions, integrals)
Since the Clausen functions are intimately related to a number of other important special functions, ...
- 【编程语言】Matlab 学习记录
title: Matlab Learning Record date: 2020-05-23 20:11:26 author: liudongdong1 img: https://gitee.com/ ...
- MathJax测试
\begin{array}{cc} a & b \\ c & d \end{array} \begin{equation} \int_0^\infty \frac{x^3}{e^x-1 ...
随机推荐
- echarts柱状图点击阴影部分触发事件
在很多时候我们的柱状图分布不均匀,有些柱高可能会很小,如果通过myChart.on('click',function(){})来促发事件,可能在点击的时候不好操作,因为这个click事件是绑定在各个s ...
- VMware14虚拟机下安装Centos6.5
一.下载VMware14,CentOS6.5光盘映像文件. https://pan.baidu.com/s/1WaTBnYuNC5dLYM_Ra2bjBQ 二.安装过程 1.打开VMware虚拟机 — ...
- nysql报错1136
报错信息:> 1136 - Column count doesn't match value count at row 1 代码:insert into class(caption) value ...
- Javascript DOM(2)
一.value属性操作 1.具有value属性的三个标签:input.select.textarea 2.value的获取:ele.value input=document.getElementByI ...
- day2 and day3 总结-python基础-坚持就是胜利
今日份快捷键学习,pycharm中按CTRL+ALT+L 自动规范化操作,不过和QQ的快捷键会有冲突,建议更改QQ的 知识点: 1.编码 2.while循环 3.运算符 4.数字int 5.布尔值 6 ...
- iOS开发基础篇-手写控件
一.手写控件的步骤 1)使用相应的控件类创建控件对象: 2)设置该控件的各种属性: 3)添加空间到视图中: 4)如果是 UIButton 等控件,还需考虑控件的单击事件等: 二.添加 UIButton ...
- ASP.NET Core使用HttpClient的同步和异步请求
using System; using System.Collections.Generic; using System.Collections.Specialized; using System.I ...
- JavaScript日历控件开发
概述 在开篇之前,先附上日历的代码地址和演示地址,代码是本文要分析的代码,演示效果是本文要实现的效果 代码地址:https://github.com/aspwebchh/javascript-cont ...
- iOS抓包工具Charles
Charles安装 HTTP抓包 HTTPS抓包 1. Charles安装 官网下载安装Charles:https://www.charlesproxy.com/download/ 2. HTTP ...
- Eclipse 设置背景色
window -> preferences -> General -> Editors -> Test Editors -> Background color 勾掉Sy ...