7.4

Эйлеровы интегралы

[42/100%]
Показать
LaTeX
Задача 3841

Доказать, что гамма-функция Γ(x)\Gamma (x) непрерывна и обладает непрерывными производными всех порядков в области x>0x>0.

?
Задача 3842

Доказать, что бета-функция B(x,y)B(x,y) непрерывна и обладает непрерывными производными всех порядков в области x>0x>0, y>0y>0.

?
Задача 3843

С помощью эйлеровых интегралов вычислить интеграл 01xx2dx\displaystyle \int_{0}^{1}\sqrt{x-x^{2}}\, dx.

?
Задача 3844

С помощью эйлеровых интегралов вычислить интеграл 0ax2a2x2dx\displaystyle \int_{0}^{a}x^{2}\sqrt{a^{2}-x^{2}}\, dx (a>0)(a>0).

?
Задача 3845

С помощью эйлеровых интегралов вычислить интеграл 0+x4(1+x)2dx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }\frac{\sqrt[4]{x}}{(1+x)^{2}}\, dx.

?
Задача 3846

С помощью эйлеровых интегралов вычислить интеграл 0+dx1+x3\displaystyle \int_{0}^{+\infty }\frac{dx}{1+x^{3}}.

?
Задача 3847

С помощью эйлеровых интегралов вычислить интеграл 0+x2dx1+x4\displaystyle \int_{0}^{+\infty }\frac{x^{2}\, dx}{1+x^{4}}.

?
Задача 3848

С помощью эйлеровых интегралов вычислить интеграл 0π/2sin6xcos4xdx\displaystyle \int_{0}^{\pi /2}\sin^{6}x\cdot \cos^{4}x\, dx.

?
Задача 3849

С помощью эйлеровых интегралов вычислить интеграл 01dx1xnn\displaystyle \int_{0}^{1}\frac{dx}{\sqrt[n]{1-x^{n}}} (n>1)(n>1).

?
Задача 3850

С помощью эйлеровых интегралов вычислить интеграл 0+x2nex2dx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }x^{2n}e^{-x^{2}}\, dx (nn — целое положительное).

?
Задача 3851

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0+xm11+xndx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }\frac{x^{m-1}}{1+x^{n}}\, dx (n>0)(n>0).

?
Задача 3852

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0+xm1(1+x)ndx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }\frac{x^{m-1}}{(1+x)^{n}}\, dx.

?
Задача 3853

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0+xmdx(a+bxn)p\displaystyle \int_{0}^{+\infty }\frac{x^{m}\, dx}{(a+bx^{n})^{p}} (a>0, b>0, n>0)(a>0,\ b>0,\ n>0).

?
Задача 3854

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл ab(xa)m(bx)n(x+c)m+n+2dx\displaystyle \int_{a}^{b}\frac{(x-a)^{m}(b-x)^{n}}{(x+c)^{m+n+2}}\, dx (0<a<b, c>0)(0<a<b,\ c>0).

?
Задача 3855

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 01dx1xmn\displaystyle \int_{0}^{1}\frac{dx}{\sqrt[n]{1-x^{m}}} (m>0)(m>0).

?
Задача 3856

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0π/2sinmxcosnxdx\displaystyle \int_{0}^{\pi /2}\sin^{m}x\cos^{n}x\, dx.

?
Задача 3857

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0π/2tgnxdx\displaystyle \int_{0}^{\pi /2}\tg^{n}x\, dx.

?
Задача 3858

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0πsinn1x(1+kcosx)ndx\displaystyle \int_{0}^{\pi }\frac{\sin^{n-1}x}{(1+k\cos x)^{n}}\, dx (0<k<1)(0<\left|k\right|<1).

?
Задача 3859

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0+exndx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }e^{-x^{n}}\, dx (n>0)(n>0).

?
Задача 3860

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0+xmexndx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }x^{m}e^{-x^{n}}\, dx.

?
Задача 3861

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 01(ln1x)pdx\displaystyle \int_{0}^{1}\left(\ln \frac{1}{x}\right)^{p}dx.

?
Задача 3862

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0+xpeaxlnxdx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }x^{p}e^{-ax}\ln x\, dx (a>0)(a>0).

?
Задача 3863

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0+xp1lnx1+xdx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }\frac{x^{p-1}\ln x}{1+x}\, dx.

?
Задача 3864

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0+xp1ln2x1+xdx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }\frac{x^{p-1}\ln^{2}x}{1+x}\, dx.

?
Задача 3864.1

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0xlnx1+x3dx\displaystyle \int_{0}^{\infty }\frac{x\ln x}{1+x^{3}}\, dx.

?
Задача 3864.2

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0ln2x1+x4dx\displaystyle \int_{0}^{\infty }\frac{\ln^{2}x}{1+x^{4}}\, dx.

?
Задача 3865

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0+xp1xq1(1+x)lnxdx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }\frac{x^{p-1}-x^{q-1}}{(1+x)\ln x}\, dx.

?
Задача 3866

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 01xp1xp1xdx\displaystyle \int_{0}^{1}\frac{x^{p-1}-x^{-p}}{1-x}\, dx (0<p<1)(0<p<1).

Указание. Этот интеграл можно рассматривать как limε+0[B(p,ε)B(1p,ε)]\displaystyle \lim_{\varepsilon \to +0}\left[B(p,\varepsilon )-B(1-p,\varepsilon )\right].

?
Задача 3867

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 0+shαxshβxdx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }\frac{\sh \alpha x}{\sh \beta x}\, dx (0<α<β)(0<\alpha <\beta ).

?
Задача 3868

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 01lnΓ(x)dx\displaystyle \int_{0}^{1}\ln \Gamma (x)\, dx.

?
Задача 3869

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл aa+1lnΓ(x)dx\displaystyle \int_{a}^{a+1}\ln \Gamma (x)\, dx (a>0)(a>0).

?
Задача 3870

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 01lnΓ(x)sinπxdx\displaystyle \int_{0}^{1}\ln \Gamma (x)\sin \pi x\, dx.

?
Задача 3871

Определить область существования и выразить через эйлеровы интегралы интеграл 01lnΓ(x)cos2nπxdx\displaystyle \int_{0}^{1}\ln \Gamma (x)\cos 2n\pi x\, dx (nn — натуральное число).

?
Задача 3872

Доказать равенство

01dx1x401x2dx1x4=π4. \int _{0}^{1}\frac{dx}{\sqrt{1-x^{4}}}\cdot \int _{0}^{1}\frac{x^{2}\, dx}{\sqrt{1-x^{4}}}=\frac{\pi }{4}.
?
Задача 3873

Доказать равенство

0+ex4dx0+x2ex4dx=π82. \int _{0}^{+\infty }e^{-x^{4}}\, dx\cdot \int _{0}^{+\infty }x^{2}e^{-x^{4}}\, dx=\frac{\pi }{8\sqrt{2}}.
?
Задача 3874

Доказать равенство

m=1n0+xm1exndx=(1n)n12(2π)n12. \prod _{m=1}^{n}\int _{0}^{+\infty }x^{m-1}e^{-x^{n}}\, dx=\left(\frac{1}{n}\right)^{n-\frac{1}{2}}(2\pi )^{\frac{n-1}{2}}.
?
Задача 3875

Доказать равенство

limn0+exndx=1. \lim _{n\to \infty }\int _{0}^{+\infty }e^{-x^{n}}\, dx=1.
?
Задача 3876

Используя равенство 1xm=1Γ(m)0+tm1extdt\dfrac {1}{x^{m}}=\dfrac {1}{\Gamma (m)}\displaystyle \int_{0}^{+\infty }t^{m-1}e^{-xt}\, dt (x>0)(x>0), найти интеграл 0+cosaxxmdx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }\frac{\cos ax}{x^{m}}\, dx (0<m<1)(0<m<1).

?
Задача 3877

Используя равенство 1xm=1Γ(m)0+tm1extdt\dfrac {1}{x^{m}}=\dfrac {1}{\Gamma (m)}\displaystyle \int_{0}^{+\infty }t^{m-1}e^{-xt}\, dt (x>0)(x>0), найти интеграл 0+sinaxxmdx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }\frac{\sin ax}{x^{m}}\, dx (0<m<2)(0<m<2).

?
Задача 3878

Доказать формулы Эйлера:

?
(а)

0+tx1eλcosαcos(λtsinα)dt=Γ(x)λxcosαx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }t^{x-1}e^{-\lambda \cos \alpha }\cos (\lambda t\sin \alpha )\, dt=\frac{\Gamma (x)}{\lambda^{x}}\cos \alpha x;

(б)

0+tx1eλcosαsin(λtsinα)dt=Γ(x)λxsinαx\displaystyle \int_{0}^{+\infty }t^{x-1}e^{-\lambda \cos \alpha }\sin (\lambda t\sin \alpha )\, dt=\frac{\Gamma (x)}{\lambda^{x}}\sin \alpha x

(λ>0, x>0, π2<α<π2)\left(\lambda >0,\ x>0,\ -\dfrac {\pi }{2}<\alpha <\dfrac {\pi }{2}\right).

Задача 3879

Найти длину дуги кривой rn=ancosnφr^{n}=a^{n}\cos n\varphi (a>0(a>0, nn — натуральное)).

?
Задача 3880

Найти площадь, ограниченную кривой xn+yn=an\left|x\right|^{n}+\left|y\right|^{n}=a^{n} (n>0, a>0)(n>0,\ a>0).

?