[再寄小读者之数学篇](2015-06-08 一个有意思的定积分计算)

$$\beex \bea \int_0^\frac{\pi}{4}\ln (1+\tan x)\rd x &=\int_0^\frac{\pi}{4} \ln \frac{\cos x+\sin x}{\cos x}\rd x\\ &=\int_0^\frac{\pi}{4} \ln \sez{\sqrt{2}\sin \sex{x+\frac{\pi}{4}}}-\ln \cos x\rd x\\ &=\frac{\pi}{8}\ln 2 +\int_\frac{\pi}{4}^\frac{\pi}{2}\ln \sin \sex{x+\frac{\pi}{4}}\rd x -\int_0^\frac{\pi}{4}\ln \cos x\rd x\\ &=\frac{\pi}{8}\ln 2 +\int_\frac{\pi}{4}^\frac{\pi}{2}\ln \sin t\rd t -\int_{-\frac{\pi}{4}}^0 \ln \cos s\rd s\quad\sex{x+\frac{\pi}{4}=t,\ x=-s}\\ &=\frac{\pi}{8}\ln 2\quad\sex{s+\frac{\pi}{2}=t}. \eea \eeex$$ 今天上课有个学生问的. 当时写出了第一步, 没写下去了... 

时间: 2024-09-23 14:51:10

[再寄小读者之数学篇](2015-06-08 一个有意思的定积分计算)的相关文章

[再寄小读者之数学篇](2014-05-29 单调函数的一个充分条件)

(from D.Y. Peng) 设 $f$ 为区间 $I$ 上的可微函数, 满足微分方程 $$\bex f'(x)=g(f(x)),\quad x\in I, \eex$$ 其中 $g$ 是在 $f$ 的值域上有定义的连续函数. 证明: $f$ 一定是单调函数. 

[再寄小读者之数学篇](2014-11-26 幂等矩阵的一个充分条件)

若 $A\in \bbR^{m\times n}$ 列满秩, 则 $A(A^TA)^{-1}A^T$ 是幂等矩阵, 其特征值为 $1$ 或 $0$, 且存在正交阵 $Q$, 使得 $$\bex Q^T[A(A^TA)^{-1}A^T]Q=\sex{E_n\atop 0}. \eex$$

再寄小读者之数学篇[2014.01.01-2014.06.30]

[再寄小读者之数学篇](2014-06-28 证明级数几乎处处收敛) 设 $f\in L(\bbR)$, 试证: $$\bex \vsm{n}f(n^2x) \eex$$ 在 $\bbR$ 上几乎处处收敛到一 Lebesgue 函数.   [再寄小读者之数学篇](2014-06-27 向量公式: The Hall term) $$\bex \n\cdot{\bf b}=0\ra \n\times [(\n\times {\bf b})\times {\bf b}]=\n\times [\n\cd

再寄小读者之数学篇[2014.07.01-2014.12.31]

[再寄小读者之数学篇](2014-12-24 乘积型不等式)   [再寄小读者之数学篇](2014-12-04 $\left(1+\frac{1}{x}\right)^x>\frac{2ex}{2x+1},\forall\ x>0.$)  试证: $$\bex \left(1+\frac{1}{x}\right)^x>\frac{2ex}{2x+1},\forall\ x>0. \eex$$    [再寄小读者之数学篇](2014-11-27 华中科技大学2014年高等代数考研试题

再寄小读者之数学篇

此栏目主要用于回答一些同学.学生.网友的数学问题, 自己整理的一些内容. 有些已给出解答, 有一些没有 (可能懒得写, 也可能确实不知道), 如您知道, 欢迎告知 (可以是tex编辑, mathtype编辑, word编辑, pdf编辑, 可写上您的大名或者笔名, 我会放到相应位置去). 如您需要 pdf 文件, 请通过支付宝购买 (打款至 zhangzujin361@163.com,在付款说明中注明你所需要的哪一期), 一般1-2日内发货 (节假日除外), 价格为: ($5\times 2=1

[再寄小读者之数学篇](2014-06-03 华罗庚等式)

在 [赵春来, 徐明曜, <抽象代数I>, 习题 1.3, Page 46] 有华罗庚等式: $$\bex AB\neq 0,E\ra A-\sex{A^{-1}+\sex{B^{-1}-A}^{-1}}^{-1}=ABA. \eex$$  本来打算利用它给出[家里蹲大学数学杂志]第291期南京航空航天大学2014年高等代数考研试题参考解答最后一题的一个新证明. 可惜了. 

[再寄小读者之数学篇](2014-06-20 求极限-H\&quot;older 不等式的应用)

设非负严格增加函数 $f$ 在区间 $[a,b]$ 上连续, 有积分中值定理, 对于每个 $p>0$ 存在唯一的 $x_p\in (a,b)$, 使 $$\bex f^p(x_p)=\cfrac{1}{b-a}\int_a^b f^p(t)\rd t. \eex$$ 试求 $\dps{\vlm{p}x_p}$.   解答: 由 H\"older 不等式, $$\beex \bea f^p(x_p)&=\cfrac{1}{b-a}\int_a^b f^p(t)\cdot 1\rd t

[再寄小读者之数学篇](2014-06-03 微分、积分中值定理的应用)

设 $f$ 在 $[0,1]$ 上连续, 在 $(0,1)$ 内二阶可导, 且 $$\bex \lim_{x\to 0}\cfrac{f(x)}{x^2}\mbox{ 存在,}\quad \int_0^1 f(x)\rd x=f(1). \eex$$ 证明: 存在 $\xi\in (0,1)$, 使得 $f''(\xi)+2\xi f'(\xi)=0$.      证明: 由 $\dps{\lim_{x\to 0}\cfrac{f(x)}{x^2}}$ 存在知 $f(0)=0$, 而 $$\be

[再寄小读者之数学篇](2014-05-23 递增函数的右极限)

设 $f(x)$ 是定义在 $[a,b]$ 上的增函数. 再设 $x_0\in [a,b)$, 而点列 $\sed{x_n}$ 满足: $x_n>x_0$, $\dps{\vlm{n}x_n=x_0}$. 求证: $\dps{\vlm{n}f(x_n)}$ 存在. 证明: 设 $A=f(x_0+0)$, 则由定义, $$\bex \forall\ \ve>0,\ \exists\ \delta>0,\ x_0<x<x_0+\delta\ra |f(x)-A|<\ve.

[再寄小读者之数学篇](2014-04-20 [苏州大学数学专业考研复试试题] 解析函数有特定表达式的一个充分条件)

设 $f$ 在 $D=\sed{z\in\bbC;\ |z|\leq 1}$ 上除点 $z_0\in D$ 外处处解析, 且满足 (1) 在 $D$ 内 $f$ 没有零点; (2) $z\in \p D\ra f(z)\in \p D$; (3) $z_0$ 是 $f$ 的一阶极点. 证明: $$\bex \exists\ \tt\in \bbR,\st f(z)=e^{i\tt}\cfrac{1-\bar z_0z}{z-z_0}. \eex$$ 证明: 记 $$\bex \phi(\zeta