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积分下限-∞,上限是+∞,求∫dx/[(x^2+1)^n]=?(n为自然数)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/25 17:25:01
积分下限-∞,上限是+∞,求∫dx/[(x^2+1)^n]=?(n为自然数)
设A(n)=(-∞,+∞)∫dx/[(x^2+1)^n],则
A(1)=(-∞,+∞)arctanx=π.
A(n)=(-∞,+∞)x/[(x^2+1)^n-) - (-∞,+∞)∫xd[1/(x^2+1)^n](分布积分,前一项趋于0)
=-(-∞,+∞)∫xd[1/(x^2+1)^n]
=2n(-∞,+∞)∫x^2/[(x^2+1)^(n+1)]dx(将分子拆开:x^2=x^2+1-1,可得:)
=2nA(n)-2nA(n+1).
所以得递推公式:A(n+1)=[(2n-1)/(2n)]A(n) (n=1,2,...).因此:
A(n)=π[(1*3*5*...*(2n-3)]/[2*4*6*...*(2n-2)] (n=2,3,...).