Applicazione teorema dei residui
Salve, risolvendo un esercizio mi è sorto un dubbio, l'esercizio è il seguente:
Risolvere il seguente integrale:
$ int_0^oo(xlogx)/(x^2+x+1)dx $
Chiaramente l'integrale non converge, lo calcolo comunque in valore principale, sfruttando successivamente il teorema dei residui.
Scelgo la funzione complessa:
$ g(z)=(zlog^2z)/(z^2+z+1) $
con relativa determinazione del logaritmo tale che:
$ -pi/2
A questo punto scelgo un dominio regolare:
$ T= {zin C: epsi<|z|0, 0
In $ T $ la funzione $ g $ è olomorfa, tranne che nel punto singolare $ e^(i2/3pi) $, posso applicare il teorema dei residui:
$ int_(+delT)g(z)dz=2pii*Res(g,e^(i2/3pi)) $
Per la propietà additiva dell'integrale:
$ int_-R^-epsi(x*[ln(-x)+ipi]^2)/(x^2+x+1)dx-int_(gammaepsi)g(z)dz+int_-R^-epsi(x*ln(x)^2)/(x^2+x+1)dx+int_(gammaR)g(z)dz=2pii*Res(g,e^(i2/3pi)) $
essendo $ gammaepsi $ e $ gammaR $ rispettivamente un semicerchio di raggio $ epsi $ e un semicerchio di raggio $ R $ entrambi sul semipiano $ im(z)>0 $
Provando a calcolare il limite del semicerchio di raggio $ R $ per $ Rrarr +oo $ , applicando il lemma del cerchio grande, ottengo:
$ lim_(z->oo)z*g(z)=lambda=+oo $
e quindi, per il suddetto lemma:
$ lim_(R->+oo)int_(gammaR)g(z)dz=ilambdapi=i*oo*pi=oo $
Solitamente, in tutti gli esercizi, ho sempre ottenuto un valore finito, ottenere un valore infinito sarebbe incorretto, dove sbaglio? Come posso risolvere questo problema? Grazie in anticipo
Risolvere il seguente integrale:
$ int_0^oo(xlogx)/(x^2+x+1)dx $
Chiaramente l'integrale non converge, lo calcolo comunque in valore principale, sfruttando successivamente il teorema dei residui.
Scelgo la funzione complessa:
$ g(z)=(zlog^2z)/(z^2+z+1) $
con relativa determinazione del logaritmo tale che:
$ -pi/2
$ T= {zin C: epsi<|z|
$ int_(+delT)g(z)dz=2pii*Res(g,e^(i2/3pi)) $
Per la propietà additiva dell'integrale:
$ int_-R^-epsi(x*[ln(-x)+ipi]^2)/(x^2+x+1)dx-int_(gammaepsi)g(z)dz+int_-R^-epsi(x*ln(x)^2)/(x^2+x+1)dx+int_(gammaR)g(z)dz=2pii*Res(g,e^(i2/3pi)) $
essendo $ gammaepsi $ e $ gammaR $ rispettivamente un semicerchio di raggio $ epsi $ e un semicerchio di raggio $ R $ entrambi sul semipiano $ im(z)>0 $
Provando a calcolare il limite del semicerchio di raggio $ R $ per $ Rrarr +oo $ , applicando il lemma del cerchio grande, ottengo:
$ lim_(z->oo)z*g(z)=lambda=+oo $
e quindi, per il suddetto lemma:
$ lim_(R->+oo)int_(gammaR)g(z)dz=ilambdapi=i*oo*pi=oo $
Solitamente, in tutti gli esercizi, ho sempre ottenuto un valore finito, ottenere un valore infinito sarebbe incorretto, dove sbaglio? Come posso risolvere questo problema? Grazie in anticipo

Risposte
Nessuno???
Scusa, ma l’integrale non converge perché ci sono problemi solo in $+oo$… Quindi come vuoi che da quei calcoli esca fuori qualcosa di sensato?
Non è che c’è un errore nel testo e la $x$ è al denominatore?
Non è che c’è un errore nel testo e la $x$ è al denominatore?