设
于是容易得到
依题设, 对所有 均取零,于是 右端分式必可通分为
其中 是常数。将 两端乘上 再命其中 可得
此外,在 中命 可得
于是
所以
明明不是积分问题而是线性代数问题还邀请我,太难了……
考虑幂函数通过GS正交化得到的移位勒让德多项式:
由已知条件xf正交于 ,因此是 和 的线性和,由于常数项为零得到xf正比于 。再设f的常数项为a,对比一次项系数可解得:
于是由正交性,待证等式转化为
因此代入f的表达式:
其中用到了 ,证明留给读者思考