Вычисление несобственного интеграла 1-го рода

Пусть  – первообразная для  на , тогда

Таким образом,  сходится  конечный предел первообразной

 

Примеры.

,

Рис. 10

Рис. 11

3.

Рис. 12

4.

 

 

Исследование несобственных интегралов 1-го рода на сходимость.

                          Рис. 13
Признаки сходимости:

1. Признак сравнения.

Пусть

a. Если  сходится, то  также сходится (см. рис. 13).

b. Если  расходится, то  также расходится.

2. Предельный признак сравнения:

пусть для  и  при , т.е. .

Тогда  и  оба сходятся или оба расходятся.

3. Если сходится , то сходится и  (обратное неверно!).

В качестве «образцов» интегралов для сравнения обычно используются интегралы

  (a>0).

Примеры.

1. .

 при  расходится  исходный интеграл расходится по предельному признаку.

При ; ; ,

;   интеграл сходится по предельному признаку.

3.

Т.к. при  (логарифм растет медленней степенной функции), то исходный интеграл сходится по признаку сравнения.

.

 – сходится  сходится по признаку 3.

Несобственные интегралы 2-го рода

                                        Рис. 14
Пусть  непрерывна на , но не ограничена в левой окрестности точки . Определенный интеграл  не существует, т.к.  – неограниченная. Рассмотрим . Т.к.  непрерывна на , то  – определенный интеграл.

  Опр. Несобственным интегралом 2 рода по  от функции , неограниченной в окрестности точки , называется предел

Если существует конечный предел (1.8.2), то несобственный интеграл 2-го рода называется сходящимся, в противном случае – расходящимся.

Геометрический смысл:

при  – площадь фигуры, ограниченной линиями  (см. рис. 15).

Рис. 15

 – несобственный интеграл 2-го рода для функции с особой точкой .

 

 – несобственный интеграл 2-го рода для функции с особой точкой

Рис. 16

Свойство линейности.

Если ,  сходятся, то сходятся интегралы

 .


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: