关于使用级数表示求解含自然对数的定积分的技术咨询
使用级数表示求解含自然对数的定积分的技术咨询
我最近碰到了一个挺棘手的积分问题,想请各位帮忙看看怎么求解:
$$\int_0^{2\pi} \ln\Bigg(\frac{\color{red}{r2}+\color{red}{r_02}-2rr_0\cos(\theta_0)}{r2+\frac{a4}{r_02}-2a2\frac{r}{r_0}\cos(\theta_0)}\Bigg)d\theta_0$$
这里的$r,r_0,a$都是未指定的常数。
如果大家觉得这个形式太复杂,我也把它简化成了更通用的形式,求解思路应该是一致的:
$$\int_0^{2\pi} \ln\Bigg(\frac{a-\color{red}c\cos(\theta_0)}{b-\color{red}d\cos(\theta_0)}\Bigg)d\theta_0$$
我自己尝试用对数的级数展开来突破,自然对数的级数表示是:
$$\ln(x) = -\sum_{n=1}^\infty \frac{(-1)n(x-1)n}{n}$$
它的收敛域是$x\in[0,2]$。目前我先做了一个近似处理,把$\ln(x)$近似为$(x-1)$,这样原积分就转化成了:
$$\int_0^{2\pi} \Bigg(\frac{a - c\cos(\theta_0)}{b - d\cos(\theta_0)} - 1\Bigg)d\theta_0$$
不过这只是个粗略的近似,我想知道有没有更严谨的方法利用级数展开来求解这个积分,或者有没有其他更合适的解法?
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Researcher R
相关产品推荐
相关产品推荐

