Question Number 205432 by hardmath last updated on 21/Mar/24
$$\mathrm{Find}:\:\:\Omega\:=\:\int_{\mathrm{0}} ^{\:\mathrm{2}\boldsymbol{\pi}} \:\mathrm{ln}\:\left(\mathrm{sinx}\:+\:\sqrt{\mathrm{1}\:+\:\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:\mathrm{x}}\right)\:\mathrm{dx} \\ $$
Answered by MathedUp last updated on 21/Mar/24
$$\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{cauz}\:β{f}\left({z}\right)={f}\left(β{z}\right)\:,\:{f}\left({z}+\pi\right)=β{f}\left({z}\right)\:,\:{f}\left({z}+\mathrm{2}\pi\right)={f}\left({z}\right) \\ $$$$\mathrm{So}\:,\:{f}\left({z}\right)\:\mathrm{is}\:\mathrm{periodic}\:\mathrm{function}\:\mathrm{that}\:\mathrm{having}\:\mathrm{period}\:\pi \\ $$$$\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{2}\pi} \:{f}\left({z}\right)\mathrm{d}{z}=\mathrm{0} \\ $$
Answered by mr W last updated on 21/Mar/24
$$\Omega=\int_{\mathrm{0}} ^{\mathrm{2}\pi} \mathrm{ln}\:\left(\mathrm{sin}\:{x}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:{x}}\right){dx} \\ $$$$\:\:=\int_{\mathrm{0}} ^{\pi} \mathrm{ln}\:\left(\mathrm{sin}\:{x}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:{x}}\right){dx}+\int_{\pi} ^{\mathrm{2}\pi} \mathrm{ln}\:\left(\mathrm{sin}\:{x}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:{x}}\right){dx} \\ $$$$\:\:=\int_{\mathrm{0}} ^{\pi} \mathrm{ln}\:\left(\mathrm{sin}\:{x}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:{x}}\right){dx}+\int_{\mathrm{0}} ^{\pi} \mathrm{ln}\:\left(\mathrm{sin}\:\left({x}+\pi\right)+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:\left({x}+\pi\right)}\right){d}\left({x}+\pi\right) \\ $$$$\:\:=\int_{\mathrm{0}} ^{\pi} \mathrm{ln}\:\left(\mathrm{sin}\:{x}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:{x}}\right){dx}+\int_{\mathrm{0}} ^{\pi} \mathrm{ln}\:\left(β\mathrm{sin}\:{x}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:{x}}\right){dx} \\ $$$$\:\:=\int_{\mathrm{0}} ^{\pi} \mathrm{ln}\:\left(\mathrm{sin}\:{x}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:{x}}\right){dx}+\int_{\mathrm{0}} ^{\pi} \mathrm{ln}\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{sin}\:{x}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:{x}}}{dx} \\ $$$$\:\:=\int_{\mathrm{0}} ^{\pi} \mathrm{ln}\:\left(\mathrm{sin}\:{x}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:{x}}\right){dx}β\int_{\mathrm{0}} ^{\pi} \mathrm{ln}\:\left(\mathrm{sin}\:{x}+\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} \:{x}}\right){dx} \\ $$$$\:\:=\mathrm{0} \\ $$
Commented by hardmath last updated on 21/Mar/24
$$\mathrm{cool}\:\mathrm{dear}\:\mathrm{professor}\:\mathrm{thankyou} \\ $$