Первая теорема сравнения. Пусть на отрезке
функции
и
разрывны в точке
, и для каждого
выполняется неравенство
. Тогда если сходится
, то сходится и
; если расходится
, то расходится и
.
Вторая теорема сравнения. Пусть на отрезке
функции
и
разрывны в точке
, и пусть существует
. Тогда:
1) Если
, то
и
сходятся или расходятся одновременно.
2) Если
, то из сходимости
следует сходимость
, а из расходимости
следует расходимость
.
3) Если
, то из сходимости
следует сходимость
, а из расходимости
следует расходимость
.
Пример 4. Исследовать сходимость интеграла Эйлера—Пуассона
.
Решение.
. Первый интеграл в правой части сходится. При
. Так как
, то по первой теореме сравнения интеграл
сходится.
Пример 5. Исследовать на сходимость интеграл
.
Решение. Если
, то
. В качестве мажорирующей функции возьмем
. Так как
сходится, то сходится исходный интеграл.
Пример 6. Исследовать на сходимость интеграл
.
Решение. Подынтегральная функция в промежутке интегрирования положительна и при
стремится к бесконечности. Пользуясь теоремой об эквивалентных бесконечно малых, преобразуем числитель и знаменатель подынтегральной дроби. Имеем:
,
,
при
.
Откуда получаем эквивалентность функций
.
По признаку сравнения можно исследовать
, который сходится.
Поэтому сходится и исходный интеграл.






