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∮(∞,0)sinx/xdx=π/2如何推導?

int_0^{infty}frac{sin x}{x}dx = frac{pi}{2} 如何推導?


一個比較淺顯易懂的推導方法:

首先,
int_{0}^{infty}(int_{0}^{infty}e^{-xy}sin x dy)dx=int_{0}^{infty}(int_{0}^{infty}e^{-xy}sin x dx)dy (1)

對於(1)的左邊,
int_{0}^{infty}e^{-xy}sin x dy = -frac{1}{x}e^{-xy}sin x|_{0}^{infty} = 0-(-frac{sin x}{x}) = frac{sin x}{x} (2)


兩次分部積分,
int e^{-xy}sin x dx =-e^{-xy}cos x - yint e^{-xy}cos x dx =-e^{-xy}cos x - y(e^{-xy}sin x+yint e^{-xy}sin x dx) (3)

(3)式移項合併得,
int_{0}^{infty} e^{-xy}sin x dx =frac{-ye^{-xy}sin x-e^{-xy}cos x}{1+y^2}|_{0}^{infty} =0-(-frac{1}{1+y^2} )=frac{1}{1+y^2}
(4)

將(2)和(4)帶入(1)得,
int_{0}^{infty}(frac{sin x}{x}) dx =int_{0}^{infty}(frac{1}{1+y^2}) dy (5)

換元積分,
int_{0}^{infty}(frac{1}{1+y^2}) dy=int_{0}^{frac{pi}{2}}1 d(	an x) = frac{pi}{2} (6)

由(5)和(6)得,
int_{0}^{infty}(frac{sin x}{x}) dx = frac{pi}{2}
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謝邀...



只是提供一個可能不那麼常見的方法
由Fourier展開,sum_{k=1}^{infty}frac{sin(kx)}{k}=frac{pi-x}{2},0<x<pi/2由Abel變換,可證igg|sum_{k=N}^{infty}frac{sin(kx)}{k}igg|=O(|Nx|^{-1})
由Riemann和逼近,int_{0}^{A}frac{sin x}{x},mathrm{d}x=sum_{k=1}^{N}frac{sin(kA/N)}{k}+O(A^{2}N^{-1})
於是int_{0}^{A}frac{sin x}{x},mathrm{d}x=frac{pi}{2}-frac{A}{2N}+O(A^{-1}+A^{2}N^{-1}),令N	oinfty,然後A	oinfty


復變大法好


多種方法巧妙計算積分+∞∫0sinx/xdx Ingenious Methods to Calculate the real Integral+∞∫0sinx/xdx
這篇論文里通過二重積分、含參變數無窮積分、黎曼引理、傅立葉級數展開及複變函數中利用留數計算實積分∫(0,+∞)sinx/xdx,並給出了多種證明方法。


泰勒公式


可用複變函數中留數


梁昆淼版數理方法書上是用留數定理做的


傅立葉變換


圍道積分大法好


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