一道反常积分的习题
题目:试计算下面的反常积分:
[latex]\int_0^{+\infty}\frac{(\ln x)^2}{1+x^2}dx=?[/latex]
并由此推出下面的无穷级数恒等式:
[latex]\sum\limits_{n=0}^{+\infty}(-1)^n\frac{1}{(2n+1)^3}=\frac{\pi^3}{32}[/latex]
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题目:试计算下面的反常积分:
[latex]\int_0^{+\infty}\frac{(\ln x)^2}{1+x^2}dx=?[/latex]
[latex]\sum\limits_{n=0}^{+\infty}(-1)^n\frac{1}{(2n+1)^3}=\frac{\pi^3}{32}[/latex]
用含参变量积分行不行?一个思路
楼主,你那个无穷级数的结果可以推广到更一般的形式,是否能证明?
[latex]\sum_{n=0}^\infty\frac{(-1)^n}{(2n+1)^{2m+1}}=\frac{(-1)^m E_{2m}\pi^{2m+1}}{4^{m+1}(2m)!},m\in\mathbb{N}[/latex]
[latex]E_{2m}[/latex]是一个整数数列(欧拉数列)中的项,详细定义参考维基:
https://en.wikipedia.org/wiki/Euler_number
你这个推广对m=1就不成立,更别说一般的m了!
m=1时,你的级数等式为:
[latex]\sum\limits_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^n}{(2n+1)^3}=\frac{-1}{2\times 2!}\left(\frac{\pi}{2}\right)^3[/latex]
这里Euler数[latex]E_{2}=-1[/latex]
而我的级数等式为
[latex]\sum\limits_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^n}{(2n+1)^3}=\frac{\pi^3}{32}[/latex]
两者差一个符号
,
我修正了。你再看看
看了,恒等式对m=0,m=1直接验证可知成立,对于m>1如何验证冷在思考中
你这个推广是错的,
m=0,m=1可以验证是正确的
但是m=2时结果就不对
是你验证错了,左边和右边此时都是 [latex]\dfrac{5\pi^5}{1536}[/latex]
还是不明白 化成了级数形式,该如何求那个级数的和