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关于高数的.反常积分(后面的截图),当k为何值时,该反常积分的取值最小?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/10/01 11:16:21
关于高数的.反常积分(后面的截图),当k为何值时,该反常积分的取值最小?
答:
作不定积分:
∫dx/(x(lnx)^k)
当k=1时,上式=ln(lnx)+C发散
当k≠1时,不定积分则
=1/(-k+1)*(lnx)^(-k+1) + C
当k1时,limx->+∞ 1/(-k+1)*(lnx)^(-k+1) = 0
所以定积分∫(2到+∞) dx/[x(lnx)^k]
=0-1/(-k+1)*(ln2)^(-k+1)
=[(ln2)^(1-k)]/(k-1)
设函数f(k)=[(ln2)^(1-k)]/(k-1),f'(k)=[-(k-1)ln(ln2)*(ln2)^(1-k)-(ln2)^(1-k)]/(k-1)^2
当f'(k)=0时,[-(k-1)ln(ln2)*(ln2)^(1-k)-(ln2)^(1-k)]/(k-1)^2=0
即(1-k)ln(ln2)*(ln2)^(1-k)-(ln2)^(1-k)=0
(1-k)ln(ln2)*(ln2)^(1-k)=(ln2)^(1-k)
(1-k)ln(ln2)=1
k=1-1/ln(ln2)
因为0=ln1