证明不等式√2∏/4≤(0到1)∫dx/√1-x^4 ≤∏/2 (∏是派)

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/02 21:48:09
证明不等式√2∏/4≤(0到1)∫dx/√1-x^4 ≤∏/2 (∏是派)

证明不等式√2∏/4≤(0到1)∫dx/√1-x^4 ≤∏/2 (∏是派)
证明不等式√2∏/4≤(0到1)∫dx/√1-x^4 ≤∏/2 (∏是派)

证明不等式√2∏/4≤(0到1)∫dx/√1-x^4 ≤∏/2 (∏是派)
本题采用放缩法来证证明:
因为0≤x≤1
所以1/√(1-x^4)≤1/√(1-x²)
于是(0到1)∫dx/√(1-x^4)≤(0到1)∫dx/√(1-x²)=(0到1)arcsinx=π/2
另一方面
因为(x²-1)²≥0
所以x^4-2x²+1≥0
即2-2x²≥1-x^4
即1/√(1-x^4)≥1/√2(1-x²)
于是(0到1)∫dx/√(1-x^4)≥(0到1)∫dx/√2(1-x²)=(0到1)(1/√2)arcsinx=√2π/4
综上所述:√2π4≤(0到1)∫dx/√(1-x^4) ≤π/2

(0到1)∫dx/√1-x^4=(0到π/2)∫costdt/√[1-(sint)^4]
=(0到π/2)∫dt/√[1+(sint)^2]
t∈【0,π/2】时 1/√2<=1/√[1+(sint)^2]<=1 所以原积分 <= (0到π/2)∫dt=π/2
原积分>=(0到π/2)∫1/√2dt =π/(2√2)=√2π/4