23

Вычисление несобственных интегралов

[11/73%]
Показать
LaTeX
Задача 23.1

Вычислить интегралы:

?
(1)

∫−∞∞x2dx(x2+1)(x2+9)\int_{-\infty }^{\infty } \frac{x^{2} d x}{\left(x^{2}+1\right)\left(x^{2}+9\right)};

(2)

∫−∞∞x2−x+2x4−10x2−9dx\int_{-\infty }^{\infty } \frac{x^{2}-x+2}{x^{4}-10 x^{2}-9} d x;

(3)

∫−∞∞dxx2−2ix−2\int_{-\infty }^{\infty } \frac{d x}{x^{2}-2 i x-2};

(4)

∫−∞∞x2+1x4+1dx\int_{-\infty }^{\infty } \frac{x^{2}+1}{x^{4}+1} d x;

(5)

∫−∞∞x4+1x6+1dx\int_{-\infty }^{\infty } \frac{x^{4}+1}{x^{6}+1} d x;

(6)

∫−∞∞x2dxx4+6x2+25\int_{-\infty }^{\infty } \frac{x^{2} d x}{x^{4}+6 x^{2}+25};

(7)

∫−∞+∞dx(x2+9)(x2+16)\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{d x}{\left(x^{2}+9\right)\left(x^{2}+16\right)};

(8)

∫−∞+∞dx(x2+1)3\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{d x}{\left(x^{2}+1\right)^{3}}.

Задача 23.2

Вычислить интегралы:

?
(1)

∫−∞+∞x+x31+x4sin⁡3xdx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{x+x^{3}}{1+x^{4}} \sin 3 x d x;

(2)

∫−∞+∞cos⁡4x1+x6dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{\cos 4 x}{1+x^{6}} d x;

(3)

∫−∞+∞(x+1)sin⁡2xx2−4x+8dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{(x+1) \sin 2 x}{x^{2}-4 x+8} d x;

(4)

∫−∞+∞(x−2)cos⁡xx2−6x+10dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{(x-2) \cos x}{x^{2}-6 x+10} d x;

(5)

∫−∞+∞(x+3)sin⁡x2x2+4x+20dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{(x+3) \sin \frac{x}{2}}{x^{2}+4 x+20} d x;

(6)

∫−∞+∞(x−4)cos⁡23xx2−6x+90dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{(x-4) \cos \frac{2}{3} x}{x^{2}-6 x+90} d x;

(7)

∫−∞+∞(2−x)cos⁡(3x−2)x2−2x+2dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{(2-x) \cos (3 x-2)}{x^{2}-2 x+2} d x;

(8)

∫−∞+∞(x−3)sin⁡(x−1)x2+4x+5dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{(x-3) \sin (x-1)}{x^{2}+4 x+5} d x;

(9)

∫−∞+∞(2x+3)sin⁡(x+5)x2+4x+8dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{(2 x+3) \sin (x+5)}{x^{2}+4 x+8} d x;

(10)

∫−∞+∞(x+7)cos⁡(x+2)x2+2x+5dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{(x+7) \cos (x+2)}{x^{2}+2 x+5} d x;

(11)

∫−∞+∞(x3+7x)sin⁡2xx4+5x2+4dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{\left(x^{3}+7 x\right) \sin 2 x}{x^{4}+5 x^{2}+4} d x;

(12)

∫−∞+∞4x2cos⁡xx4+8x2+16dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{4 x^{2} \cos x}{x^{4}+8 x^{2}+16} d x;

(13)

∫−∞+∞cos⁡(3−8x)4x2−7x+5dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{\cos (3-8 x)}{4 x^{2}-7 x+5} d x;

(14)

∫−∞+∞sin⁡(3−6x)3x2−4x+3dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{\sin (3-6 x)}{3 x^{2}-4 x+3} d x;

(15)

∫−∞+∞xsin⁡(2−x)x2+2dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{x \sin (2-x)}{x^{2}+2} d x;

(16)

∫−∞+∞xcos⁡(1−2x)x2+4dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{x \cos (1-2 x)}{x^{2}+4} d x;

(17)

∫−∞+∞cos⁡(1−2x)x−4+5xdx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{\cos (1-2 x)}{x-4+\frac{5}{x}} d x;

(18)

∫−∞+∞sin⁡(1−3x)x−2+5xdx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{\sin (1-3 x)}{x-2+\frac{5}{x}} d x;

(19)

∫−∞+∞x3cos⁡(1−2x)(2x2+1)(x2+4)dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{x^{3} \cos (1-2 x)}{\left(2 x^{2}+1\right)\left(x^{2}+4\right)} d x;

(20)

∫−∞+∞x3sin⁡(2−x)(x2+2)2dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{x^{3} \sin (2-x)}{\left(x^{2}+2\right)^{2}} d x.

Задача 23.3

Пусть R(z)R(z) — рациональная функция, имеющая полюсы a1,a2,…,ana_{1}, a_{2}, \ldots , a_{n} в верхней полуплоскости и полюсы b1,b2,…,bmb_{1}, b_{2}, \ldots , b_{m} на действительной оси (и не имеющая других полюсов при Im⁡z⩾0\operatorname {Im} z \geqslant 0). Доказать, что если функция R(z)R(z) удовлетворяет условию R(z)=O(1z)R(z) = O\left(\frac{1}{z}\right) при z→∞z \rightarrow \infty, то справедлива формула

 v.p. ∫−∞∞R(x)eixdx=2πi∑k=1nres⁡z=akR(z)eiz+πi∑k=1mres⁡z=bkR(z)eiz \text{ v.p. } \int _{-\infty }^{\infty } R(x) e^{i x} d x = 2 \pi i \sum _{k = 1}^{n} \underset {z = a_{k}}{\operatorname {res}} R(z) e^{i z}+\pi i \sum _{k = 1}^{m} \underset {z = b_{k}}{\operatorname {res}} R(z) e^{i z}

(при условии, что интеграл в левой части существует).

?
Задача 23.4

Вычислить интегралы:

?
(1)

v. p. ∫−∞∞1−eiαxx2dx\int_{-\infty }^{\infty } \frac{1-e^{i \alpha x}}{x^{2}} d x, а) α>0\alpha > 0; б) α<0\alpha < 0;

(2)

∫0+∞1−cos⁡αxx2dx,α>0\int_{0}^{+\infty } \frac{1-\cos \alpha x}{x^{2}} d x, \alpha > 0;

(3)

∫0+∞(sin⁡xx)ndx,n=2,3,4\int_{0}^{+\infty }\left(\frac{\sin x}{x}\right)^{n} d x, n = 2,3,4;

(4)

∫0+∞cos⁡2ax−cos⁡2bxx2dx,a>0,b>0\int_{0}^{+\infty } \frac{\cos 2 a x-\cos 2 b x}{x^{2}} d x, a > 0, b > 0;

(5)

∫0+∞sin⁡axx(x2+b2)dx,a>0,Re⁡b>0\int_{0}^{+\infty } \frac{\sin a x}{x\left(x^{2}+b^{2}\right)} d x, a > 0, \operatorname {Re} b > 0;

(6)

∫0+∞x2−b2x2+b2sin⁡axxdx,a>0,Re⁡b>0\int_{0}^{+\infty } \frac{x^{2}-b^{2}}{x^{2}+b^{2}} \frac{\sin a x}{x} d x, a > 0, \operatorname {Re} b > 0;

(7)

∫0+∞sin⁡2axx2(x2+b2)dx,a>0,Re⁡b>0\int_{0}^{+\infty } \frac{\sin^{2} a x}{x^{2}\left(x^{2}+b^{2}\right)} d x, a > 0, \operatorname {Re} b > 0;

(8)

∫0+∞x−sin⁡xx3(x2+a2)dx\int_{0}^{+\infty } \frac{x-\sin x}{x^{3}\left(x^{2}+a^{2}\right)} d x, Re a>0a > 0.

Задача 23.5

Вычислить интегралы:

?
(1)

∫−22dx(2+x)2(4−x2)4\int_{-2}^{2} \frac{d x}{\sqrt[4]{(2+x)^{2}\left(4-x^{2}\right)}};

(2)

∫02dxx2(2−x)3\int_{0}^{2} \frac{d x}{\sqrt[3]{x^{2}(2-x)}};

(3)

∫01dx(x−3)2x−x2\int_{0}^{1} \frac{d x}{(x-3)^{2} \sqrt{x-x^{2}}};

(4)

∫061x+2x6−xdx\int_{0}^{6} \frac{1}{x+2} \sqrt{\frac{x}{6-x}} d x;

(5)

∫05x(5−x)74x2−5x−6dx\int_{0}^{5} \frac{\sqrt[4]{x(5-x)^{7}}}{x^{2}-5 x-6} d x;

(6)

∫−11x1−x2x2−3x+2dx\int_{-1}^{1} \frac{x \sqrt{1-x^{2}}}{x^{2}-3 x+2} d x;

(7)

∫03dx(x+2)2x3(3−x)4\int_{0}^{3} \frac{d x}{(x+2)^{2} \sqrt[4]{x^{3}(3-x)}};

(8)

∫02x2(2−x)3(x+2)2dx\int_{0}^{2} \frac{\sqrt[3]{x^{2}(2-x)}}{(x+2)^{2}} d x;

(9)

∫03(3−x)x23dx\int_{0}^{3} \sqrt[3]{(3-x) x^{2}} d x;

(10)

∫01x−x220x+39x+2dx\int_{0}^{1} \sqrt{x-x^{2}} \frac{20 x+39}{x+2} d x;

(11)

∫−111+x1−x43x2+13x+20(x+2)2dx\int_{-1}^{1} \sqrt[4]{\frac{1+x}{1-x}} \frac{3 x^{2}+13 x+20}{(x+2)^{2}} d x;

(12)

∫−10−1−1x3x+13x+4dx\int_{-1}^{0} \sqrt{-1-\frac{1}{x}} \frac{3 x+1}{3 x+4} d x.

Задача 23.6

Вычислить интегралы:

?
(1)

∫1+∞x−1ln⁡(x−1)x2+3xdx\int_{1}^{+\infty } \frac{\sqrt{x-1} \ln (x-1)}{x^{2}+3 x} d x;

(2)

∫2+∞ln⁡(x−2)(x2−1)x−2dx\int_{2}^{+\infty } \frac{\ln (x-2)}{\left(x^{2}-1\right) \sqrt{x-2}} d x;

(3)

∫0+∞xln⁡xdxx2+1\int_{0}^{+\infty } \frac{\sqrt{x} \ln x d x}{x^{2}+1};

(4)

∫0+∞ln⁡x(x+1)x34dx\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln x}{(x+1) \sqrt[4]{x^{3}}} d x;

(5)

∫0+∞ln⁡xdx(x+1)(2x+1)x\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln x d x}{(x+1)(2 x+1) \sqrt{x}};

(6)

∫1+∞dx(x2+1)x−1\int_{1}^{+\infty } \frac{d x}{\left(x^{2}+1\right) \sqrt{x-1}};

(7)

∫0+∞dxx5(x+1)2\int_{0}^{+\infty } \frac{d x}{\sqrt[5]{x}(x+1)^{2}};

(8)

∫0+∞xln⁡x(x+1)(x+2)dx\int_{0}^{+\infty } \frac{\sqrt{x} \ln x}{(x+1)(x+2)} d x.

Задача 23.7

Вычислить интегралы:

?
(1)

∫0+∞ln⁡x(x+1)2dx\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln x}{(x+1)^{2}} d x;

(2)

∫0+∞ln⁡xdxx2+2x+2\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln x d x}{x^{2}+2 x+2};

(3)

∫0+∞ln⁡xdx(x2+1)2\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln x d x}{\left(x^{2}+1\right)^{2}};

(4)

∫0+∞ln⁡xdx(x+1)(x2+1)\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln x d x}{(x+1)\left(x^{2}+1\right)};

(5)

∫0+∞xln⁡x(x2+1)2dx\int_{0}^{+\infty } \frac{x \ln x}{\left(x^{2}+1\right)^{2}} d x;

(6)

∫0+∞x2ln⁡x(x2+1)2dx\int_{0}^{+\infty } \frac{x^{2} \ln x}{\left(x^{2}+1\right)^{2}} d x;

(7)

∫0+∞ln⁡xx2−1dx\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln x}{x^{2}-1} d x;

(8)

∫0+∞(ln⁡xx−1)2dx\int_{0}^{+\infty }\left(\frac{\ln x}{x-1}\right)^{2} d x;

(9)

∫0+∞ln⁡2x(x2+1)2dx\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln^{2} x}{\left(x^{2}+1\right)^{2}} d x;

(10)

∫0+∞(ln⁡xx−1)3dx\int_{0}^{+\infty }\left(\frac{\ln x}{x-1}\right)^{3} d x;

(11)

∫−∞+∞xsh⁡xdx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{x}{\operatorname {sh} x} d x;

(12)

∫0+∞xdxsh⁡xch⁡x\int_{0}^{+\infty } \frac{x d x}{\operatorname {sh} x \operatorname {ch} x};

(13)

∫0+∞(xsh⁡x)2\int_{0}^{+\infty }\left(\frac{x}{\operatorname {sh} x}\right)^{2};

(14)

∫0+∞(xsh⁡x)32dx\int_{0}^{+\infty }\left(\frac{x}{\operatorname {sh} x}\right)^{3} 2 d x;

(15)

∫0+∞x2ch⁡xdx\int_{0}^{+\infty } \frac{x^{2}}{\operatorname {ch} x} d x;

(16)

∫01ln⁡1−xxdx1+x2\int_{0}^{1} \ln \frac{1-x}{x} \frac{d x}{1+x^{2}};

(17)

∫01(ln⁡x1−x)2dxx+1\int_{0}^{1}\left(\ln \frac{x}{1-x}\right)^{2} \frac{d x}{x+1};

(18)

∫−11(ln⁡1+x1−x)2dxx2\int_{-1}^{1}\left(\ln \frac{1+x}{1-x}\right)^{2} \frac{d x}{x^{2}};

(19)

∫0+∞dx(x2+π2)ch⁡x\int_{0}^{+\infty } \frac{d x}{\left(x^{2}+\pi^{2}\right) \operatorname {ch} x};

(20)

∫−∞+∞exdx(x2+π2)ch⁡x\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{e^{x} d x}{\left(x^{2}+\pi^{2}\right) \operatorname {ch} x};

(21)

∫0+∞dx(x2+9π2)ch⁡x\int_{0}^{+\infty } \frac{d x}{\left(x^{2}+9 \pi^{2}\right) \operatorname {ch} x};

(22)

∫0+∞dx(x+1)(ln⁡2x+π2)\int_{0}^{+\infty } \frac{d x}{(x+1)\left(\ln^{2} x+\pi^{2}\right)};

(23)

∫−11dx(ln⁡1+x1−x)2+9π2\int_{-1}^{1} \frac{d x}{\left(\ln \frac{1+x}{1-x}\right)^{2}+9 \pi^{2}};

(24)

∫01xdx(ln⁡x1−x)2+π2\int_{0}^{1} \frac{x d x}{\left(\ln \frac{x}{1-x}\right)^{2}+\pi^{2}};

(25)

∫0+∞ln⁡xdxx2+2axcos⁡λ+a2,a>0,a<λ<π\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln x d x}{x^{2}+2 a x \cos \lambda +a^{2}}, a > 0, a < \lambda < \pi.

Задача 23.8

Пусть R(z)R(z) — рациональная функция, непрерывная и действительная при действительных значениях zz, а a1,…,ana_{1}, \ldots , a_{n} — ее полюсы, лежащие в верхней полуплоскости. В предположении сходимости интегралов доказать формулы:

?
(1)

∫−∞+∞R(x)ln⁡∣x−a∣dx=−2πIm⁡∑s=1nres⁡z=asR(z)g(z)\int_{-\infty }^{+\infty } R(x) \ln \left|x-a\right| d x = -2 \pi \operatorname {Im} \sum_{s = 1}^{n} \underset {z = a_{s}}{\operatorname {res}} R(z) g(z) (здесь aa — действительное число, а g(z)g(z) — произвольная ветвь многозначной функции Ln⁡(z−a)\operatorname {Ln}(z-a), регулярная в верхней полуплоскости);

(2)

∫−∞+∞R(x)∣x−a∣α−1dx=−2πsin⁡πα2Im⁡∑s=1nres⁡z=asR(z)g(z)\int_{-\infty }^{+\infty } R(x)|x-a|^{\alpha -1} d x = -\frac{2 \pi }{\sin \frac{\pi \alpha }{2}} \operatorname {Im} \sum_{s = 1}^{n} \underset {z = a_{s}}{\operatorname {res}} R(z) g(z) (здесь aa — действительное число, α>0\alpha > 0, а g(z)g(z) — ветвь многозначной функции (z−ai)α−1\left(\frac{z-a}{i}\right)^{\alpha -1}, регулярная в верхней полуплоскости и положительная при положительных значениях z−ai\frac{z-a}{i});

(3)

∫−∞+∞R(x)ln⁡∣x2−a2∣dx=−2πIm⁡∑s=1nres⁡z=asR(z)g(z)\int_{-\infty }^{+\infty } R(x) \ln \left|x^{2}-a^{2}\right| d x = -2 \pi \operatorname {Im} \sum_{s = 1}^{n} \underset {z = a_{s}}{\operatorname {res}} R(z) g(z) (здесь a>0a > 0, а g(z)g(z) — произвольная ветвь многозначной функции Ln⁡(z2−a2)\operatorname {Ln}\left(z^{2}-a^{2}\right), регулярная в верхней полуплоскости);

(4)

∫−∞+∞R(x)ln⁡(x2+a2)dx=−4πIm⁡∑s=1nres⁡z=asR(z)g(z)\int_{-\infty }^{+\infty } R(x) \ln \left(x^{2}+a^{2}\right) d x = -4 \pi \operatorname {Im} \sum_{s = 1}^{n} \underset {z = a_{s}}{\operatorname {res}} R(z) g(z) (здесь a>0a > 0, а g(z)g(z) — произвольная ветвь многозначной функции Ln⁡(z+ai)\operatorname {Ln}(z+a i), регулярная в верхней полуплоскости).

Задача 23.9

Вычислить интегралы:

?
(1)

∫−∞+∞∣x−1∣3x2+1dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{\sqrt[3]{\left|x-1\right|}}{x^{2}+1} d x;

(2)

∫−∞+∞ln⁡∣x2−1∣x2+1dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{\ln \left|x^{2}-1\right|}{x^{2}+1} d x;

(3)

∫−∞+∞ln⁡(x4+2x2+2)x2+4dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{\ln \left(x^{4}+2 x^{2}+2\right)}{x^{2}+4} d x;

(4)

∫−∞+∞x2+1−xdxx2+1\int_{-\infty }^{+\infty } \sqrt{\sqrt{x^{2}+1}-x} \frac{d x}{x^{2}+1};

(5)

∫−∞+∞dx(x2+1)∣x−1∣\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{d x}{\left(x^{2}+1\right) \sqrt{\left|x-1\right|}};

(6)

∫0+∞ln⁡(x2+2x+2)(x2+1)2dx\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln \left(x^{2}+2 x+2\right)}{\left(x^{2}+1\right)^{2}} d x;

(7)

∫0+∞ln⁡(1+x2)x2dx1+x2\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln \left(1+x^{2}\right)}{x^{2}} \frac{d x}{1+x^{2}};

(8)

∫0+∞arctg⁡xxdx1+x2\int_{0}^{+\infty } \frac{\operatorname {arctg} x}{x} \frac{d x}{1+x^{2}};

(9)

∫0+∞(arctg⁡x)2dxx2\int_{0}^{+\infty }(\operatorname {arctg} x)^{2} \frac{d x}{x^{2}};

(10)

∫−∞+∞arctg⁡xx2−4x+5ln⁡(x2+1)dx\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{\operatorname {arctg} x}{x^{2}-4 x+5} \ln \left(x^{2}+1\right) d x;

(11)

∫0+∞x2+1+x−x2+1−xx(x2+1)dx\int_{0}^{+\infty } \frac{\sqrt{\sqrt{x^{2}+1}+x}-\sqrt{\sqrt{x^{2}+1}-x}}{x\left(x^{2}+1\right)} d x;

(12)

∫0+∞(1+x2+x+1+x2−x−2)dxx2\int_{0}^{+\infty }\left(\sqrt{\sqrt{1+x^{2}}+x}+\sqrt{\sqrt{1+x^{2}}-x}-2\right) \frac{d x}{x^{2}};

(13)

∫0+∞1+x2+x−1+x2−xx1+x2dx\int_{0}^{+\infty } \frac{\sqrt{\sqrt{1+x^{2}}+x}-\sqrt{\sqrt{1+x^{2}}-x}}{x \sqrt{1+x^{2}}} d x;

(14)

∫0+∞(x2+a2)(x2+b2)+x2−abdx(x2+1)2,a>0,b>0\int_{0}^{+\infty } \sqrt{\sqrt{\left(x^{2}+a^{2}\right)\left(x^{2}+b^{2}\right)}+x^{2}-a b} \frac{d x}{\left(x^{2}+1\right)^{2}}, a > 0, b > 0.

Задача 23.10

Доказать, что

∫0+∞x2mdx1+x2n=π2n1sin⁡2m+12nπ \int _{0}^{+\infty } \frac{x^{2 m} d x}{1+x^{2 n}} = \frac{\pi }{2 n} \frac{1}{\sin \frac{2 m+1}{2 n} \pi }

где mm и n,m<nn, m < n, — целые неотрицательные числа, рассмотрев интеграл от функции z2m(1+z2n)−1z^{2 m}\left(1+z^{2 n}\right)^{-1} по границе угла 0<arg⁡z<πn0 < \arg z < \frac{\pi }{n}.

?
Задача 23.11

Вычислить интегралы:

?
(1)

∫0+∞xdx(4x2+π2)sh⁡x\int_{0}^{+\infty } \frac{x d x}{\left(4 x^{2}+\pi^{2}\right) \operatorname {sh} x};

(2)

∫−∞+∞exdx(4x2+π2)ch⁡x\int_{-\infty }^{+\infty } \frac{e^{x} d x}{\left(4 x^{2}+\pi^{2}\right) \operatorname {ch} x};

(3)

∫0+∞sh⁡2xdx(4x2+π2)ch⁡2x\int_{0}^{+\infty } \frac{\operatorname {sh}^{2} x d x}{\left(4 x^{2}+\pi^{2}\right) \operatorname {ch}^{2} x};

(4)

∫0+∞xdx(4x2+9π2)sh⁡x\int_{0}^{+\infty } \frac{x d x}{\left(4 x^{2}+9 \pi^{2}\right) \operatorname {sh} x};

(5)

∫0+∞ln⁡xdx(x2+1)(4ln⁡2x+9π2)\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln x d x}{\left(x^{2}+1\right)\left(4 \ln^{2} x+9 \pi^{2}\right)};

(6)

∫0+∞xln⁡x(x2−1)(ln⁡2x+π2)dx\int_{0}^{+\infty } \frac{\sqrt{x} \ln x}{\left(x^{2}-1\right)\left(\ln^{2} x+\pi^{2}\right)} d x;

(7)

∫1+∞ln⁡(x+x2−1)x2dx\int_{1}^{+\infty } \frac{\ln \left(x+\sqrt{x^{2}-1}\right)}{x^{2}} d x;

(8)

∫1+∞ln⁡x+x2−1x−x2−1dxx2+1\int_{1}^{+\infty } \ln \frac{x+\sqrt{x^{2}-1}}{x-\sqrt{x^{2}-1}} \frac{d x}{x^{2}+1};

(9)

∫0+∞ln⁡xdx(x2+a2)(4ln⁡2x+π2),a>0\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln x d x}{\left(x^{2}+a^{2}\right)\left(4 \ln^{2} x+\pi^{2}\right)}, a > 0;

(10)

∫a+∞ln⁡(x+x2−a2)x2+a2dx,a>0\int_{a}^{+\infty } \frac{\ln \left(x+\sqrt{x^{2}-a^{2}}\right)}{x^{2}+a^{2}} d x, a > 0;

(11)

∫a+∞arctg⁡axdxx2−a2,a>0\int_{a}^{+\infty } \operatorname {arctg} \frac{a}{x} \frac{d x}{\sqrt{x^{2}-a^{2}}}, a > 0;

(12)

∫0+∞ln⁡(ex+e2x−e2a)ch⁡xdx\int_{0}^{+\infty } \frac{\ln \left(e^{x}+\sqrt{e^{2 x}-e^{2 a}}\right)}{\operatorname {ch} x} d x.