Zurück zu Bestimmte Integrale
Setzt man f(z)=2α(α2+z2)coshπz, so ist 2πires(f,iα)=2πcosαπ=πcot[(14+α2)π]−πcot[(34+α2)π]. Und 2πi∑k=0∞res(f,i2k+12)=∑k=0∞(−1)k[42k+1+2α−42k+1−2α] =[ψ(34+α2)−ψ(14+α2)]−[ψ(34−α2)−ψ(14−α2)], wobei ψ(34−α2)=ψ(1−(14+α2))=ψ(14+α2)+πcot[(14+α2)π] und ψ(14−α2)=ψ(1−(34+α2))=ψ(34+α2)+πcot[(34+α2)π] ist. ∫−∞∞f(x)dx=limN→∞∮γNfdz=2πi∑Im>0resf=2[ψ(34+α2)−ψ(14+α2)]. Integriere nun beide Seiten nach α: ∫−∞∞log(α2+x2)coshπxdx⏟=:U(α)=4[logΓ(34+α2)−logΓ(14+α2)]⏟=:V(α)+C Wegen U(α)−log(α2)=U(α)−∫−∞∞log(α2)coshπxdx=∫−∞∞log(1+x2α2)coshπxdx→0 für α→∞ und V(α)−log(α2)→−4log2 muss C=4log2 sein. Daher lässt sich die rechte Seite auch schreiben als 4log(2Γ(34+α2)Γ(14+α2)).
In der Formel ∫01loglog(1x)1+2cosαπ⋅x+x2dx=π2sinαπ(αlog2π+logΓ(12+α2)Γ(12−α2))0<α<1 substituiere x↦e−x.