一道简单的积分题目

题目如下图:
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解法1:
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解法2:
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解法3:

错误做法: 在 x ∈ ( 0 , ∞ ) 上有 ln ⁡ x < x ,令 f ( x ) = ln ⁡ x 1 + x 2 , g ( x ) = x 1 + x 2 ∴ f ( x ) < g ( x ) ,而又 ∫ 0 + ∞ x 1 + x 2 d x = 1 2 ∫ 0 + ∞ 1 1 + x 2 d ( 1 + x 2 ) = 1 2 ln ⁡ ( 1 + x 2 ) ∣ 0 + ∞ = + ∞ \color{red} 错误做法:\\ 在x \in (0,\infty)上有 \ln x \lt x ,令f(x)= \frac{\ln x}{1+x^2},g(x)=\frac{x}{1+x^2} \\ ∴ f( x)< g( x) ,而又\int _0 ^{+\infty}\frac{x}{1+x^2} dx =\\ \frac{1}{2} \int _0 ^{+\infty}\frac{1}{1+x^2} d(1+x^2) = \\ \frac{1}{2} \ln(1+x^2)|_0^{+\infty} = + \infty 错误做法:x(0,)上有lnx<x,令f(x)=1+x2lnxg(x)1+x2xf(x)<g(x),而又0+1+x2xdx=210+1+x21d(1+x2)=21ln(1+x2)0+=+

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