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Easy integration question 2

专题
General / 综合
难度
L4

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计算

∫0∞log⁡(x)(1+x+x2)dx\int_{0}^{\infty}\frac{\log(x)}{(1 + x + x^{2})} d x

英文原题

Evaluate

∫0∞log⁡(x)(1+x+x2)dx\int_{0}^{\infty}\frac{\log(x)}{(1 + x + x^{2})} d x
解析

设

I=∫0∞ln⁡x1+x+x2 dx.I=\int_0^{\infty}\frac{\ln x}{1+x+x^2}\,dx.

作代换 x=1/tx=1/t,dx=−dt/t2dx=-dt/t^2,并注意 1+1t+1t2=(t2+t+1)/t21+\frac1t+\frac1{t^2}=(t^2+t+1)/t^2,则

I=∫0∞ln⁡(1/t)1+1/t+1/t2⋅dtt2=∫0∞−ln⁡tt2+t+1 dt=−I.I=\int_0^{\infty}\frac{\ln(1/t)}{1+1/t+1/t^2}\cdot\frac{dt}{t^2} =\int_0^{\infty}\frac{-\ln t}{t^2+t+1}\,dt=-I.

因此 I=0\boxed{I=0}。


英文解析

Let
I=∫0∞ln⁡x1+x+x2 dx.I=\int_0^{\infty}\frac{\ln x}{1+x+x^2}\,dx.
Perform the substitution x=1/tx=1/t, dx=−dt/t2dx=-dt/t^2, and note that 1+1t+1t2=(t2+t+1)/t21+\frac1t+\frac1{t^2}=(t^2+t+1)/t^2. Then
I=∫0∞ln⁡(1/t)1+1/t+1/t2⋅dtt2=∫0∞−ln⁡tt2+t+1 dt=−I.I=\int_0^{\infty}\frac{\ln(1/t)}{1+1/t+1/t^2}\cdot\frac{dt}{t^2} =\int_0^{\infty}\frac{-\ln t}{t^2+t+1}\,dt=-I.
Therefore I=0\boxed{I=0}.