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積分問題集

3804
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関数についての補足は青いところをタップしてもらえばwikipediaに飛べます.

初級


(1)π/2π/2cos2x1+esinxdx=π4
(2)0πarccoscos2n+1xdx=π22
(3)k=1nak(x)dx=an(x)+C (an+1(x)=ean(x),a1(x)=ex)
(4)0πxa+cos2xdx=π22a(1+a) (a>0)
(5)01(1+x2)(9+x2)(25+x2)dx=π640
(6)02πdθcoshφ+cosθ=2πsinhφ (φ>0)
(7)01xx5+x4+x3+x2+x+1dx=π123+14ln313ln2
(8)01lns11x1xdx=Γ(s)ζ(s) (Res>1)
(9)01x1x2ln1+zx1zxdx=π11z2z (|z|<1)
(10)0sinxxeaxdx=arctan1a (a0)

中級

Fは 超幾何級数


ζ(n) 多重ゼータ値

{a}n={a,a,,a}(n個)とする


(1)0π/2tanxarctanasin2x1acos2xdx=π2ln(1+a) (|a|<1)
(2)0ln(a2+x2)1+x2dx=πln(1+a) (a0)
(3)0sinaxsinhxcosh2xdx=πa2coshπa2
(4)01sinπxlnΓ(x)dx=1π(lnπ2+1)
(5)011+x21+x4+x2lnxdx=Γ(14)218π
(6)0tanhxxe4axdx=ln24a2Γ(a+1)Γ(a)3Γ(2a)2π (a>0)
(7)0dx(1+zcosh2x)s=22s2(1+z)sΓ(s)2Γ(2s)2F1[s,12s+12;11+z]
(8)sinxk=0n(x+k)dx=2nn!π 
(9)0sinxxk=1nsinakxakxdx=π2 (am>0,k=1nak<1)
(10)01lnnxlnm(1x)x(1x)dx=n!m!(1)n+m(ζ({1}m,n+1)+ζ({1}m1,n+2))

上級


(1)01lnxln(1+x)x(1+x)dx=58ζ(3)
(2)0π/2xtanxdx=π22(π2ln2)
(3)01arctan3xx3dx=32β(2)+38πln2332π2π364
(4)0π/2x4tanxdx=π216ln2+9332ζ(5)916π2ζ(3)
(5)0cosαxcoshx+cosβπdx=πsinhαβxsinhαπsinβπ
(6)0πsin2n+1xetxdx=(2n+1)!k=0n(t2+(2k+1)2)(1+eπt)
(7)0xs+1x2+1sin(xsarctan1ax)(1+a2x2)s/2dx=π2e(a+1)s (a,s>0)
(8)0(sinxxarcsinasinx)2dx=π4Li2(a2) (|a|<1)
(9)0xln(1+1coshx)dx=2116ζ(3)
(10)01ln(1x)1+s2x2dx=arctansln(1+s2)2sn0(1)n(2n+1)2s2n (|s|<1)

超級

ζa(k):=n01(n+a)k
のように フルヴィッツのゼータ関数 とする.
wikiとは少し違うが多重ゼータ値と見分けるためにこのように定義した.

K(k):=0π/2dx1k2sin2x
楕円積分 とする.


(1)01K(tx)1x2dx=K(11t22)2
(2)0π/2ln(tcosx)ln2(tcosx)+x2dx=π2lnt2 (0<t<1)
(3)01π4x2tan111+x2x21+x2dx=32tan112π4
(4)0cos(stan1x)(1+x2)s/2dxcoshπx+cos2πt=12ssin2πt(ζ1t(s)ζ1+t(s))
(5)✕
(6)0πx2ln2(tsinx)+x2dx=2π24ln2t2+π2 (0<t<1)
(7)1+scoshπx1+2scoshπx+s2dxx2+1=π(11s+1lns)
(8)0arctan22ax1a+(1+a)x2dx1+x2=π4Li2(a)
(9)sin(stan1xz)(z2+x2)s/2dxe2πx1dx=12zs+n01(n+z)s
(10)01xK(x)2dx=74ζ(3)
投稿日:20231223
更新日:2024128
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