2026 年麻省理工积分初赛

问题 1: 求积分

提示

被积函数是奇函数, 答案是 $0$.

问题 2: 求积分

提示

问题 3: 求积分

提示

问题 4: 求积分

提示

问题 5: 求积分

提示

问题 6: 求积分

提示

问题 7: 求积分

提示

问题 8: 求积分

提示

问题 9: 求积分

提示

问题 10: 求积分

提示

问题 11: 求积分

提示

$\frac{\pi}{3}-\frac{\sqrt{3}}{4}$.

问题 12: 求积分

提示

根据单调收敛定理, 记被积函数为 $y$, 则满足 $y=\sqrt{x^{2}+x+y}$, 解得 $y=x+1$. 原积分结果为 $\frac{3}{2}$.

问题 13: 求积分

提示

注意到

所以

问题 14: 求积分

提示

问题 15: 求积分

提示

问题 16: 求积分

提示

问题 17: 求积分

提示

问题 18: 求积分

提示

问题 19: 求积分

提示

问题 20: 求积分

提示

问题 21: 求积分

提示

2026 年麻省理工积分常规赛

问题 1: 求积分

提示

问题 2: 求积分

提示

问题 3: 求积分

提示

$\frac{1}{\pi}-\frac{\pi}{10}$.

问题 4: 求积分

提示

问题 5: 求积分

提示

$-\frac{1}{x}+\frac{3}{2}\ln\left(\frac{x-1}{x+1}\right)+C$.

问题 6: 求积分

提示

问题 7: 求积分

提示

问题 8: 求积分

提示

问题 9: 求积分

提示

问题 10: 求积分

提示

问题 11: 求积分

提示

设 $f(x)=x+\frac{1}{2}\left\lfloor \frac{x}{2}\right\rfloor +\frac{1}{3}\left\lfloor \frac{x}{3}\right\rfloor +\cdots$, 设 $n\in\NN$, 则对于任意的 $x\in[n,n+1)$, 有 $\left\lfloor \frac{x}{k}\right\rfloor =\left\lfloor \frac{n}{k}\right\rfloor $. 所以, 在区间 $[n,n+1)$ 上, $f(x)=x+C_{n}$, 有

问题 12: 求积分

提示

问题 13: 求积分

提示

问题 14: 求积分

提示

$\frac{\sin(1013x)}{2026}+\frac{\sin(3039x)}{12156}+\frac{\sin(5065x)}{20260}$.

问题 15: 求积分

提示

问题 16: 求积分

提示

用凑微分和分部积分

问题 17: 求积分

提示

用积化和差公式

问题 18: 求积分

提示

迭指数在区间 $[\ue^{-\ue},\ue^{1/\ue}]$ 上收敛1, 设收敛极限为 $y$, 则有 $y=x^{y}$, 于是有 $y’=\frac{y^{2}}{x\left(1-y\ln x\right)}$,

问题 19: 求积分

提示

记 $A=(2025+2x-x^{2})(2027+2x-x^{2})$, $B=(2025+4x-4x^{2})(2027+4x-4x^{2})$, 于是原积分等于

再记 $f(x)=\frac{1}{\left(2026-t^{2}\right)\left(2028-t^{2}\right)}$, 则有 $\frac{1}{A}=f(1-x)$, $\frac{1}{B}=f(2x-1)$. 由于 $f$ 是偶函数, 所以

因此上述积分结果为 $1$.

问题 20: 求积分

提示

积分重现法

解得 $I=\frac{1}{2\left(\ln4-1\right)}$.

2026 年麻省理工积分四分之一决赛

问题: 求积分

提示

问题: 求积分

提示

问题: 求积分

提示

问题: 求积分

提示

一般地,

问题: 求积分

提示

所以

问题: 求积分

提示

问题: 求积分

提示

设 $[x]=n$, 则有

其中 $d(m)$ 表示 $m$ 的因子个数. 上式最后一步可以解释为

因此

由于当 $n$ 为平方数时, $d(n)$ 才为偶数, 其他情况均为奇数, 因此被积函数中 $(-1)$ 的指数只在 $x$ 是平方数时改变一次符号.

2026 年麻省理工积分决赛

问题 1:

提示

用定积分的定义,

所以原式等于求

问题 2: 求解

提示

注意到

问题 3:

提示

记被积函数为 $f_{n}$, 则有递推关系 $f_{n+1}(x)=\log_{\sqrt{2}}\left(x+f_{n}(x)\right)$.
可以证明, 对于任意固定的 $x\in\left[0,2026\right]$, $f_{n}(x)$ 关于 $n$ 单调有界, 所以有极限函数 $f(x)$, 且满足 $2^{f/2}=x+f$. 积分的极限化为

问题 4:

提示

变量替换,

问题 5:

提示

经计算

所以被积函数为

应用 Glasser 主定理,

References

1. Anderson, Joel. “Iterated exponentials.” The American Mathematical Monthly 111.8 (2004): 668-679.