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I=1arccosh(x)1+x2dx=π2log(1+2)

arccosh(x)=log(x+x21)이므로 다음 함수의 contour 적분을 고려하자.

f(z)=log2(z+z21)1+z2

z21의 branch point가 z=±1이고, log(z)의 branch point가 z=0이므로 log(z+z21)의 branch point 는 z=1이다. 그리고 log(z)의 principal branch을 고려하면 f(z)의 cut line은 z1인 실수축을 잡으면 된다. 이 경우 위상은πarg(z), arg(z+i), arg(zi)π 로 선택하자. 

 z=±if(z)의 simple pole이고 

Res(i)=(log(1+2)+iπ2)22iRes(i)=(log(1+2)iπ2)22i  Res(zk)=πlog(1+2)

경로 C1에서

z=xeiπ  (x:1)z+1=(x1)iπ, z1=(x+1)eiπlog(z+z21)=log(x+x21)+iπC1=1(log(x+x21)+iπ)2(dx)=1(log(x+x21)+iπ)2dx

경로 C6에서

z=xeiπ  (x:1)z+1=(x1)iπ, z1=(x+1)eiπlog(z+z21)=log(x+x21)iπC6=1(log(x+x21)iπ)2(dx)=1(log(x+x21)iπ)2dx

따라서 C1+C6=4πiI

경로 C2에서

z=xeiπ  (x:10)z+1=(1x)i0, z1=(1+x)eiπlog(z+z21)=log(x+i1x2)C2=01log2(x+i1x2)(dx)=10log2(x+i1x2)dx

경로 C5에서

z=xeiπ  (x:01)z+1=(1x)i0, z1=(1+x)eiπlog(z+z21)=log(xi1x2)C5=10log2(xi1x2)(dx)=10log2(xi1x2)dx

경로 C3에서

z=xei0  (x:01)z+1=(1x)i0, z1=(1+x)eiπlog(z+z21)=log(x+i1x2)C3=10log2(x+i1x2)dx

경로 C4에서

z=xei0  (x:10)z+1=(1x)i0, z1=(1+x)eiπlog(z+z21)=log(xi1x2)C4=10log2(xi1x2)dx

그런데  0x1에서  |x+i1x2|=|xi1x2|=|xi1x2|=|x+i1x2|=1arg(x+i1x2)=arg(xi1x2)arg(xi1x2)=arg(x+i1x2)이므로 C2+C5=0,C3+C4=0이다.  C와 branch point을 감싸는 Cϵ에서 적분은 기여가 없으므로 residue 정리에 의해서 

f(z)dz=2πi×kRes(zk)4πiI=2πi×πlog(1+2)I=π2log(1+2)

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