[小题狂做]欧拉公式与暴力展开(1)
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例题(著名题):
$\int^{\infty}{0}{\frac{{e^{cosx}}{sin(sinx)}}{x}}dx这道题乍一看很复杂,但其实在回顾过3B1B的傅里叶变换后,才发现这是一道可以用傅里叶级数暴力的题
首先介绍此题要用到的公式:e^{ix}=cosx+isinx(著名的欧拉公式)\int^{\infty}{0}{\frac{sinx}{x}}dx={\frac{\pi}{2}}(这个证明自己用莱布尼兹定理算吧,提示构造I(t)=\int^{\infty}{0}{\frac{sinx}{x}{e^{-tx}}}dx)
解题过程:
原式=\int^{\infty}{0}{\frac{Im({e^{cosx+isinx}})}{x}dx}=\int^{\infty}{0}{\frac{Im(e^{e^{ix}})}{x}dx}=\int^{\infty}{0}{\frac{\sum{n=0}^{\infty}{\frac{{e^{ix}}^{n}}{n!}}}{x}dx}=\int^{\infty}{0}{\frac{Im(\sum{n=1}^{\infty} \frac{sin(nx)}{n!})}{x}dx}=(\sum{n=1}^{\infty}{\frac{1}{n!}})\cdot(\int^{\infty}{0}{\frac{sinx}{x}dx})=\frac{\pi(e-1)}{2}看似很复杂,其实是很睿智的暴力,若有更好的解法,请另发blog【回应赵宇气爷爷的问题(1)】
小小练习:\int^{k_2\pi}{k_1\pi}{{e^{cosx}}{cos(sinx)}}dx \ k_1,k_2\in Z$
想解答本题也请另发blog【小题狂做练习(1)】
制作不易,请大家多多参与解题
最后,
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作者:HDD
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