分母にxの20乗がある定積分
分母にxの20乗がある定積分
次の定積分を求めよ
\[ \int_{2}^{\infty}\frac{x^{9}}{x^{20}-48x^{10}+575}dx=? \]
次の定積分を求めよ
\[ \int_{2}^{\infty}\frac{x^{9}}{x^{20}-48x^{10}+575}dx=? \]
\begin{align*}
\int_{2}^{\infty}\frac{x^{9}}{x^{20}-48x^{10}+575}dx & =\frac{1}{10}\int_{2^{10}}^{\infty}\frac{1}{x^{20}-8x^{10}+15}dx^{10}\\
& =\frac{1}{10}\int_{2^{10}}^{\infty}\frac{1}{\left(x^{10}\right)^{2}-8x^{10}+15}dx^{10}\\
& =\frac{1}{10}\int_{2^{10}}^{\infty}\frac{1}{\left(x^{10}-4\right)^{2}-1}dx^{10}\\
& =\frac{1}{10}\int_{2^{10}}^{\infty}\frac{1}{\left(\left(x^{10}-4\right)-1\right)\left(\left(x^{10}-4\right)+1\right)}dx^{10}\\
& =\frac{1}{10}\int_{2^{10}}^{\infty}\frac{1}{\left(x^{10}-5\right)\left(x^{10}-3\right)}dx^{10}\\
& =\frac{1}{20}\int_{2^{10}}^{\infty}\frac{1}{\left(x^{10}-5\right)}-\frac{1}{\left(x^{10}-3\right)}dx^{10}\\
& =\frac{1}{20}\left[\log\left(x^{10}-5\right)-\log\left(x^{10}-3\right)\right]_{x^{10}\rightarrow2^{10}}^{\infty}\\
& =\frac{1}{20}\left[\log\frac{x^{10}-5}{x^{10}-3}\right]_{x^{10}\rightarrow2^{10}}^{\infty}\\
& =-\frac{1}{20}\log\frac{2^{10}-5}{2^{10}-3}\\
& =-\frac{1}{20}\log\frac{1019}{1021}\\
& =\frac{1}{20}\log\frac{1021}{1019}
\end{align*}
ページ情報
| タイトル | 分母にxの20乗がある定積分 |
| URL | https://www.nomuramath.com/g0vca9la/ |
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分母に1乗と2乗ルートの積分
\[
\int\frac{1}{\left(z\pm1\right)\sqrt{z^{2}-1}}dz=\frac{\sqrt{z^{2}-1}}{\pm z+1}+C
\]
tanの立方根の積分
\[
\int\sqrt[3]{\tan x}dx=\frac{1}{4}\log\left(\tan^{\frac{4}{3}}x-\tan^{\frac{2}{3}}x+1\right)+\frac{\sqrt{3}}{2}\tan^{\bullet}\left(\frac{2\tan^{\frac{2}{3}}x-1}{\sqrt{3}}\right)-\frac{1}{2}\log\left(\tan^{\frac{2}{3}}x+1\right)+C
\]
複素ガンマ関数2つを含む広義積分
\[
\int_{-\infty}^{\infty}\Gamma\left(1-ix\right)\Gamma\left(1+ix\right)dx=?
\]
分母に正接がある関数の定積分
\[
\int_{0}^{\frac{\pi}{2}}\frac{x}{\tan x}dx=?
\]