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Evaluar R0r2(1+r2)2dr.

Estoy tratando de evaluar la siguiente integral: R0r2(1+r2)2dr. I might substitute u=r2, but I don't find du anywhere. Obviously the integral should be bounded on R\[0,).

Alguna idea?

6voto

Ron Gordon Puntos 96158

Sustituto r=tant; dr=sec2tdt. Entonces la integral es igual a

arctanR0dtsec2ttan2tsec4t=arctanR0dtsin2t

que luego es sencillo para evaluar:

12[tsintcost]arctanR0=12[arctanRR1+R2]

4voto

Farkhod Gaziev Puntos 6

Denominador contiene 1+r2, pongámonos r=tanx. Entonces R0r2(1+r2)2dr=arctanR0tan2xsec4xsec2xdx=arctanR0sin2xdx=arctanR0(1cos2x)2dx=12(xsin2x2)arctanR0=12(arctanRR1+R2) como sin(arctanR)=2tan(arctanR)1+tan2(arctanR)=2R1+R2


Alternativamente, integrando por partes, r2(1+r2)2dr=rr(1+r2)2dr=r12(1+r2)(drdr12(1+r2))dx

=r2(1+r2)+12dr1+r2=r2(1+r2)+12arctanr

2voto

Andrew Vit Puntos 149

Sugerencia:R0r2(1+r2)2dr=R0r2+11(1+r2)2dr=R01(1+r2)drR01(1+r2)2dr respuesta de la red integral es obvio .

para el verde integral sustituto r=sinhxdr=coshx R01(1+r2)2dr=R0 coshx(1+sinhx2)2=R0dxcos3hx=R0dx coshxcos2hx=R0 sechx(1tan2hx)=.......

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