¿Qué es [math] f (x) [/ math] if [math] \ int_1 ^ \ infty f (x) dx = -2+ \ log \ log 2 [/ math] y es una función continua y diferenciable en el intervalo [matemáticas] [2, \ infty) [/ matemáticas] (muchas respuestas disponibles)?

Hay un número infinito de soluciones, algunas de las cuales son continuas en el intervalo dado, y algunas de ellas también son diferenciables. No se puede dar una respuesta general a la pregunta. Una integral impropia que tiene un valor finito puede usarse para construir una solución.

Algunas construcciones posibles:

1. Comience con el conocido [math] \ int_ {1} ^ {\ infty} \ frac {1} {x ^ {2}} dx = 1 [/ math], y multiplique por [math] -2+ \ log \ log2 [/ math]:

[matemáticas] f (x) = \ frac {-2+ \ log \ log2} {x ^ {2}} [/ matemáticas].

2. Comience con [math] \ int_ {1} ^ {\ infty} e ^ {- x} dx = \ frac {1} {e} [/ math], y multiplique por [math] (- 2+ \ log \ log2) e [/ math]:

[matemáticas] f (x) = (- 2+ \ log \ log2) e ^ {1-x} [/ matemáticas].

3. Una solución más elegante comienza así:

[matemáticas] \ int_ {0} ^ {\ infty} \ frac {dx} {(x + 1) \ sqrt {x}} = \ pi = \ int_ {1} ^ {\ infty} \ frac {dx} { x \ sqrt {x-1}} [/ math],

que produce la siguiente solución:

[matemática] f (x) = \ frac {-2+ \ log \ log2} {\ pi} \ frac {1} {x \ sqrt {x-1}} [/ math].

Por supuesto, todos estos son diferenciables en el intervalo dado.