關於 1/x 的積分

例如我們已經知道, 當 x > 0 時, 。 那麼當 x < 0 的時候,因為 -x > 0 所以 ln(-x) 有定義, 而且



所以,當 x < 0 的時候,


因此我們得到一個通式:


使用上述公式求 的定積分,要小心其積分範圍不能跨過 0。例如



錯誤。但是


就正確。 其幾何意義也很明顯,參見下圖。 因為 是奇函數,所以曲線在 [-2, -1] 之間與 x-軸所夾的面積, 應該等於它在 [1, 2] 之間與 x-軸所夾的面積。 但是因為前者的曲線在 x-軸下方,所以其積分值是負的面積。亦即


[Fig 50]

事實上,這是一個奇函數的一般現象。令 是 [a, b] 區間內的連續函數,其中 0 < a < b。 那麼,經過變數變換 得知



我們再把最後一式的傀儡變數 w 換回來 x, 看起來比較習慣。由此可見,如果 是一個奇函數,則


如果 是一個偶函數,則


習題

  1. 請問


  2. 請問


  3. 請問


  4. 請問


  5. 請問



Created: Dec 31, 1996
Last Revised: Aug 19, 2001
© Copyright 2001 Wei-Chang Shann 單維彰