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求积分cos^2/x^2+1 dx 上下限都为无穷

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/13 05:02:11
求积分cos^2/x^2+1 dx 上下限都为无穷
如果可以的话希望根据e^-|t| 傅里叶变换等于2/(w^2+1)来求解.
求积分cos^2/x^2+1 dx 上下限都为无穷
已知f(t)=e^(-|t|)的傅里叶变换为F(w)=2/(w^2+1)
所以根据傅里叶反变换
e^(-|t|)=f(t)=(1/2π) ∫(-∞,+∞) F(w)e(iwt)dw=(1/2π) ∫(-∞,+∞) [2/(w^2+1)]e(iwt)dw
=(1/π) ∫(-∞,+∞) [coswt/(w^2+1)]dw
令t=2得到
∫(-∞,+∞) [cos2w/(w^2+1)]dw=πe^(-2)
把w换成x得到
∫(-∞,+∞) [cos2x/(x^2+1)]dx=πe^(-2)
下面来求本题的积分
∫(-∞,+∞) [(cosx)^2/(x^2+1)]dx
=(1/2)∫(-∞,+∞) [(1+cos2x)/(x^2+1)]dx
=(1/2) {∫(-∞,+∞) [1/(x^2+1)]dx + ∫(-∞,+∞) [cos2x/(x^2+1)]dx}
=(1/2) {arctanx |(-∞,+∞) +πe^(-2)}
=(1/2) [π+πe^(-2)]
=(π/2)(1+e^(-2))
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再问: = =不好意思请问一下(1/2π) ∫(-∞,+∞) [2/(w^2+1)]e(iwt)dw这里是怎么变成(1/π) ∫(-∞,+∞) [coswt/(w^2+1)]dw的。。

欧拉公式是e^iwt=coswt+isinwt啊这里的isinwt是怎么消去的?
再答: 2/(w^2+1),这里的那个2拿出来了呀

因为isinwt/(w^2+1),是个关于w的奇函数,所以在(-∞,+∞)上的积分=0