この記事では, 積分botの積分を僕が証明できるだけ解き続けたいと思います. とはいえ, 全部厳密な証明をしているといつまでたっても終わらない気がするので, かなり略すところがあると思います. とりあえず, ある程度前のツイートから順番にいきたいと思います.
1個目( https://twitter.com/integralsbot/status/1361111343697453060 )
これはベータ関数のもう一つの形というやつですね. さっそく証明を書いていきます.
積分路1
上のような積分路
一方,
この虚部を考えることにより, 証明ができました.
2個目( https://twitter.com/integralsbot/status/1361113203866886145 )
もとのツイートでは
なので, 項別に積分していくと,
となって証明ができました.
3個目( https://twitter.com/integralsbot/status/1361120186884120576 )
こういうゼータ関数が出てくるのは, Mellin変換っぽいですね.
を得ます.
4個目( https://twitter.com/integralsbot/status/1361120737830965249 )
とりあえず, Mellin変換しよう.
ここで,
5個目( https://twitter.com/integralsbot/status/1361137724728737797 )
ん?これ右辺に
まず, 少し準備をします.
となります. ここから, ある定数
となりますが,
これを用いて, 与えられた積分を考えていきます.
となりました.
なんか結果が合いませんが, 数値的には確かに合ってたので, 次の問題にいきましょう.
6個目( https://twitter.com/integralsbot/status/1361144393151909888/photo/1 )
なにこれ, って感じですね. 少し考えても全く分からなかなったので, とりあえず数値を確認してみました.
誤差にしては大きいかと思ったけど, 左辺が数値計算に向いてないという可能性もありますね, 僕には解けません.
7個目( https://twitter.com/integralsbot/status/1361150961683623938/photo/1 )
これはディガンマ関数の微分ですね. Binetの第2公式を2階微分すると出るはずなので, やってみます.
Binetの第2公式
を二階微分すると,
よって,
これを用いて,
8個目( https://twitter.com/integralsbot/status/1361151633397338112 )
こういうのはとりあえず積分区間を無限にしておくといい感じになる気がします.
ここで,
を用いると,
となって, 示すことができました.
9個目( https://twitter.com/integralsbot/status/1361159002441220096 )
見かけ倒しではなく, 全く解ける気がしません. 気を取り直して次いきましょう.
10個目( https://twitter.com/integralsbot/status/1361168004730540032 )
これは解ける, 見た瞬間そう思いました.
初項はFrullani integral
より,
第2項は
ここで, Mellin変換,
において,
よって, 求める積分は
となり,
今回は10問中8問解けましたが, 解けないものには全く手がつけられません, これから, とりあえず順番に取り組んでいきたいと思います.