求定积分∫(0,∞)kx*e^(-kx)dx

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/08 20:08:31

求定积分∫(0,∞)kx*e^(-kx)dx
求定积分∫(0,∞)kx*e^(-kx)dx

求定积分∫(0,∞)kx*e^(-kx)dx
这题应该一般会告诉你k>0吧,如果没有要讨论
当k>0时,答案是1/k
这里有一个公式比较常用 最好可以记住 ∫(0,∞)x^n e^(-x)dx=n!所以这题是1/k
一般做法如下
∫(0,∞)kxe^(-kx)dx
=1/k ∫(0,∞)kxe^(-kx)dkx
=1/k∫(0,∞)te^(-t)dt 令t=kx
= -1/k∫(0,∞)tde^-t
= -1/k[te^-t ∫(0,∞)e^-tdt]
= -1/k(t+1)e^-t |(0,∞)
=1/k
当k=0是 就是0了
当k<0时,
∫(0,∞)kxe^(-kx)dx
=1/k ∫(0,∞)kxe^(-kx)dkx
=1/k∫(0,-∞)te^(-t)dt 令t=kx
= -1/k∫(0,-∞)tde^-t
= -1/k(t+1)e^-t |(0,-∞)
=∞

解:
∫[0,无穷]kxe^(-kx)dx=lim(t→无穷)∫[0,t]kxe^(-kx)dx
=lim(t→无穷)k∫[0,t]x[e^(-kx)]'(1/-k)dx
=lim(t→无穷)(-1)[xe^(-kx)|[0,t]-∫e^(-kx)dx]
=lim(t→无穷)[e^(-kx)/(-k)|[0,t]-xe^(-kx)|[0,t]]
=lim(t→无穷)[e^(-kt)/(-k)+1/k-te^(-kt)]
=1/k

∫(0,∞)kx*e^(-kx)dx=-∫(0,∞)x*e^(-kx)d(-kx)=-{x*e^(-kx)︱(0,∞)-∫(0,∞)e^(-kx)dx}
=∫(0,∞)e^(-kx)dx=(-1/k)e^(-kx)︱(0,∞)=1/k