与えられた問題は、広義積分 $\int_{-\infty}^{\infty} \frac{\cos x}{x^4 + 1} dx$ の値を求める問題です。
2025/8/3
1. 問題の内容
与えられた問題は、広義積分 の値を求める問題です。
2. 解き方の手順
この積分は、複素積分を用いて解くことができます。まず、複素関数 を考えます。ここで、 は複素数です。
の実数部分は に対応しています。
実軸に沿った積分 を計算するために、半円形の積分路 を考えます。 は、実軸上の区間 と、半径 の上半円 から構成されます。
の極は、 を満たす で与えられます。この方程式の解は () です。上半平面にある極は と です。
留数定理より、
ここで、 は の極 における留数を表します。
における留数は、
における留数は、
よって、
のとき、 となるため、
したがって、
積分路を評価すると、
3. 最終的な答え
最終的な答え:
約
およそ 0.7708
最終的な答え:
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