今回はこちらの積分botさんの積分を解説します。 https://twitter.com/integralsbot/status/1444190581983301635?s=21
I(a):=∫0π2tan−1atanxdx=Im∫0π2log(tanx+ia)dxここで、I(0)=0(これは余談ですが、実部も0になりますね。)∂I(a)∂a=Im∫0π2itanx+iadx=∫0π2tanxtanx+a2dx=∫−∞∞1x2+a2x2x4+1dx=Re∫−∞∞1x2+a21x2+idx=Re2πi(1(z+ai)(z2+i)|z=ai+1(z2+a2)(z−e−π4i)|z=e34πi)=πRe(1a1i−a2+1a2−ie−π4i)I(a)=πRe∫(1a1i−a2+1a2−ie−π4i)da=πRe−i(loga−log(a+eπ4i))+C=πRei(log(a+eπ4i))+CI(0)=−π24+C⇔C=π24I(2)=πRei(log(2+eπ4i))+π24=−πtan−1(122+12)+π24=πtan−112(∵tan−113+tan−112=π4)今まで解けた積分の中で1番難しかったなという印象です。手伝ってくれた数学人くんのmathlogはこちら↓ https://mathlog.info/users/1958/articles
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