公式:
対于0 ≤ x ≤ π/2
∫ sinⁿx dx = ∫ cosⁿx dx
当n是奇数时
= (n - 1)!!/n!!
当n是偶数时
= (n - 1)!!/n!! * π/2
所以1/2 * a⁴ * ∫(0→π/2) cos⁴θ dθ = a⁴/2 * (4 - 1)!!/4!! * π/2
= a⁴/2 * 3!!/4!! * π/2
= a⁴/2 * (3 * 1)/(4 * 2 * 1) * π/2
= a⁴/2 * 3/4 * 1/2 * π/2
双阶乘n!! = n * (n - 2) * (n - 4) * (n - 6) * ... * 1
[0,π/2](1/2)a⁴∫cos⁴θdθ=[0,π/2](1/2)a⁴∫[(1+cos2θ)/2]²dθ
=[0,π/2](1/8)a⁴∫(1+2cos2θ+cos²2θ)dθ
=[0,π/2](1/8)a⁴{∫dθ+∫cos2θd(2θ)+∫[(1+cos4θ)/2]dθ}
=(1/8)a⁴{θ+sin2θ+(1/2)[θ+(1/4)sin4θ]}[0,π/2]
=(1/8)a⁴{(3/2)θ+sin2θ+(1/4)sin4θ}[0,π/2]
=(1/8)a⁴(3π/4)=(3π/32)a⁴
题目给出的结果是对的,但由于没有运算过程,很难揣摩原作者的思维过程。
利用公式:
cos²θ=(1+cos2θ)/2
降幂
使用两次,降幂两次以后变成余弦的一次幂,直接积分即可。
麻烦,但不难。
我说的是唯一的方法。