Zum Inhalt springen

Formelsammlung Mathematik: Bestimmte Integrale: Form R(x,sin)

Aus Wikibooks

Zurück zu Bestimmte Integrale

Beweis

ist nach Substitution gleich .

Beweis

ist eine Stammfunktion von .

ist damit nach partieller Integration



Verwende nun die Fourierreihenentwicklung ,

dann ist



und

.

Also ist .

Beweis



Beweis




Nach der Fourierreihenentwicklung ist



.

Also ist .

Beweis (Formel nach Ramanujan)

Es sei .

Substituiert man , so ist

.

Setzt man , so ist auf meromorph.
Die einzige Polstelle liegt bei und dort ist .

Setzt man , so ist .

Für jede Folge mit geht gegen null.

Daher verschwinden und für .

Und nachdem ungerade ist, ist .

ist demnach .

Daraus ergibt sich das gesuchte Integral:

ohne Beweis


ohne Beweis


ohne Beweis


ohne Beweis


1. Beweis

Betrachte die Formel für .

Lässt man gehen, so erhält man .

Also ist .

2. Beweis

Nach der Formel von Lobatschewski ist .

Substituiert man , so erhält man die behauptete Formel.

ohne Beweis


Beweis

Siehe Berechnung von

Beweis



ist nach der Formel , gleich

.

ohne Beweis


ohne Beweis


Beweis

Aus der Fourierreihe ergibt sich





.

ohne Beweis


Beweis

Die Funktion ist -periodisch. Daher gilt nach der Formel von Lobatschewski

.

Und das ist unter Verwendung der Legendreschen Verdopplungsformel gleich .

   oder für gilt .
1. Beweis (Selbst-Faltung der sinc-Funktion)







2. Beweis

Die Fouriertransformierte von ist die Rechtecksfunktion.





In der Faltungsformel setze :

.

Für ein stimmt dies mit überein.

Also ist oder .

Beweis

Aus der Formel folgt

.

ohne Beweis


Beweis









Differenziert man die Formel



-mal nach und setzt anschließend , so ist

.

Also ist .

Beweis











Differenziert man die Formel



-mal nach und setzt anschließend , so ist

.

Also ist .

ohne Beweis


Beweis













Beweis

Aus der Fourierreihe ergibt sich

.

Also ist ,

wobei das Frullanische Integral nicht von abhängt.

Und die Reihe konvergiert gegen .

ist hierbei die Kurve, die gradlinig von über nach läuft.
Beweis (Formel nach Sommerfeld)

ist auf ganz holomorph.



.

Das erste Integral ist

und das zweite Integral ist wegen

gleich .

Also ist ,

was nach der Schläfli Formel gerade eine Darstellung der Besselfunktion ist.

ohne Beweis


    und    
ohne Beweis