esta dificil que hagan videos de eso, eso es ya analisis complejo..... pero hay varios videos de youtube sobre el tema bien explicados
pero sobre el teorema de los residuos, la idea basicamente es integrar a lo largo de una curva cerrada derivable, y esa integral sera igual a la suma de los residuos en las singularidades que encierra...
Por ejemplo la primera integral, la funcion tiene polos cuando:
1 + x⁴ = 0
tendrias 2 raices abajo del eje real, y otras arriba del eje real....para no involucrar todas las raices, y con tal de que nos quede la integral que buscamos, integras a lo largo del eje real, entre -R y R (una linea recta sobre el eje real), y luego (por arriba del eje real) en la mitad de una circunferencia de radio R, osea la curva seria la mitad de una circunferencia de radio R, con centro en (0,0)
Sea la integral que buscas, "K", esa funcion en particular es par, por tanto K = (1/2) ∫ (-∞, ∞) f(x) dx (es la mitad de la integral entre -∞ y ∞ de la misma funcion)
Luego te queda por teorema de residuos:
R
∫ dz/(1+z⁴) + ∫ [C] dz/(1+z⁴) = ∑ Re(f)
-R
(el "R" es infinito, pero lo obviamos por ahora)
( [C] es la otra parte de la curva, la mitad de la circunferencia).
Los residuos los sacas facil, ahora lo importante es probar que la integral a lo largo de [C] es cero y tendrias el ejercicio listo. Esto se hace acotando la integral con la siguiente propiedad:
| ∫ f(x)dx | ≤ ∫ |f(x)|dx
Aplicandolo a la integral:
| ∫ dz/(1+z⁴) | ≤ ∫ dz/|1+z⁴|
(aunque no lo puse, estamos integrando a lo largo de la curva [C] )
ahora, tienes que |1+z⁴| ≥ |z⁴| y como estamos trabajando en una circunferencia de radio R, con centro en (0,0), el modulo de z es R:
≤ ∫ dz/|1+z⁴| ≤ ∫ dz/|z⁴| = ∫ dz/R⁴ = (1/R⁴) ∫ dz
y la integral a lo largo de [C] es la longitud de esa curva, que como es la mitad de una circunferencia, es πR:
(1/R⁴) ∫ dz = πR/R⁴ = π/R³
Y si evaluamos el limite cuando R->∞, nos da cero. por lo que la segunda integral es cero, y con esto nos queda:
R
∫ dz/(1+z⁴) = ∑ Re(f)
-R
Y aplicas el limite a la integral R->∞
Y como la integral que buscas de 0 a infinito (que designamos como K), es la mitad de ésta, te queda:
.........∞
(1/2) ∫ dz/(1+z⁴) = (1/2) ∑ Re(f) = K
........-∞
lo mas complicado es hallar la curva indicada para integrar, pues para otras funciones suele ser distintas (con tal de que las demas integrales se anulen, y que la unica integral que quede es la que buscas), pero siempre la curva suele ser una mezcla de lineas rectas y arcos de circunferencia.
Los 2 otros son parecidos, te dejo unos videos:
https://www.youtube.com/watch?v=lzl6Fbnmu9khttps://www.youtube.com/watch?v=euMzwhO6Ikg