Примеры для самостоятельного решения
СЕМИНАР 13
Несобственные интегралы
При изучении определённого интеграла от функции f (x) требуется, чтобы функция f (x) удовлетворяла следующим условиям:
· была определена на конечном отрезке [a;b];
· была непрерывна на отрезке [a;b].
Если нарушено хотя бы одно из указанных условий, то речь будет идти о несобственных интегралах первого и второго рода.
Интегралы с бесконечными пределами
Пусть функция f (x) определена и непрерывна на промежутке [a;+¥) или (–¥;a] или (–¥;+¥).
Определение 1. Если существует конечный предел , то этот предел называется несобственным интегралом от функции f(x) на бесконечном промежутке [a;+¥) первого рода, обозначается и в этом случае считается, что интеграл сходится. Если не существует или равен ¥, то считается, что интеграл расходится.
Аналогично определяются интегралы:
Если пределы конечные, то соответствующий интеграл считают сходящимся, а если хотя бы один из пределов не существует или бесконечный, то интеграл считают расходящимся.
Интегралы от разрывных функций
1) Пусть функция y = f (x) определена и непрерывна на отрезке [a;b], а в точке x = b либо не определена, либо имеет разрыв. Такую точку x = b
будем называть особой точкой функции f (x).
Определение 2. Если существует конечный предел , то он называется несобственным интегралом второго рода от функции f(x) на отрезке [a;b] и обозначается символом . При этом говорят, что несобственный интеграл сходится и записывается равенство:
|
|
.
Если конечный предел не существует или он бесконечный, то говорят, что несобственный интеграл расходится.
2) Пусть функция y = f (x) определена и непрерывна на отрезке [a;b], а в точке x = a либо не определена, либо имеет разрыв. Такую точку x = a называют особой точкой функции f (x).
Определение 3. Если существует конечный предел , то он называется несобственным интегралом второго рода от функции f (x) на отрезке [a;b] и обозначается символом .
При этом говорят, что несобственный интеграл сходится и записывается равенство:
.
Если конечный предел не существует или бесконечен, то говорят, что несобственный интеграл расходится.
Замечание. Если функция f(x) имеет разрыв в некоторой точке x = c внутри отрезка [a;b], то по определению полагают:
при условии, что оба предела в правой части существуют, и e иd не зависят друг от друга. Этот интеграл также называют несобственным интегралом второго рода от функции f (x) на отрезке [a;b] и обозначается символом:
.
Сходимость или расходимость такого интеграла зависит от существования или не существования конечного предела.
|
|
Примеры с решениями
Пример 1. Исследовать на сходимость несобственный интеграл
Решение.
Так как получили конечное число, то интеграл сходится и равен .
Ответ: .
Пример 2. Исследовать на сходимость
Решение.
Так как получили конечное число, то сходится и равен –1.
Ответ:
Пример 3. Исследовать на сходимость
Решение.
Так как получили конечное число, то сходится и равен .
Ответ: .
Пример 4. Исследовать на сходимость
Решение.
Так как получили бесконечность, то расходится.
Ответ: расходится.
Примеры для самостоятельного решения
1. 7.
2. 8.
3. 9.
4. 10.
5. 11.
6. 12.
Ответы
1. ; 2. расходится; 3. ; 4. расходится; 5. расходится; 6. 6; 7. 1; 8. расходится; 9. ; 10. расходится; 11. 1; 12. .
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 38; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!