Файл: Смирнова Т.А. Определенный интеграл и его приложения.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.07.2024
Просмотров: 137
Скачиваний: 1
|
|
|
- |
67 |
- |
|
|
|
|
т а к |
|
|
|
|
т . е . |
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
ОО |
|
|
|
|
|
|
||
|
Если рассматриваемый предел существует, то и соот |
||||||||
ветствующий |
несобственный |
интеграл |
с у щ е с т в у е т |
||||||
или, |
как говорят, |
с х |
о |
д |
и т с я . |
|
|
|
|
|
Если же этот предел не существует, то и несобствен |
||||||||
ный |
интеграл |
н е |
с |
у |
щ |
е с т в у е |
т |
или |
р а с - |
X о |
д и т о |
я . |
|
|
|
|
|
|
|
а.
если он сходится, выражает площадь (неограниченной) бес
и
криволинейной трапеции при |
ѵ ~*" |
Аналогично определяется |
несобственный интеграл |
У
\.t[x)dx
— ОО
- в о — е — а |
s |
для функции непре рывной при
- о а <:
Пусть, наконец, функция |
непрерывна при всех |
- 68 -
значения X тогда
с |
где С |
- любое число. |
|
|
|
Несобственный интеграл |
|
называется |
-ОО
сх о д я щ и м с я если сходятся оба интеграла, стоя
щие |
в |
правой части, |
и |
- р а с х о д я щ и м |
с |
я , |
если |
||
хотя |
бы один из |
них |
расходится. |
|
|
|
|
||
|
Легко видеть, что |
выбор С |
безразличен |
и |
не |
влияет |
|||
на сходимость или расходимость интеграла и на |
его |
числен |
|||||||
ное |
значение в |
случае |
сходимости. |
|
|
|
|
||
|
Можно также |
писать |
|
|
|
|
|
причем а |
и |
S |
не |
зависят |
друг от друга . |
Если |
обозначить |
через |
первообразную для |
||
'X/ |
I то |
условно |
пишут: |
|
Ь
— ОО
- 69 -
где |
|
|
|
|
Ф(*~)=&*и |
Ф(Х) |
и |
ф ( - « « / = Ф / і - ; |
|
Примеры. I ) . Г ±[1{х=Ыъ |
|
\ jp=tiM |
[~Т*1) = 1 |
|
Интеграл |
сходится |
и равен I . |
|
|
Геометрически : |
1 |
площадь |
||
|
J |
0 |
полоски |
|
|
|
|
|
на чертеже равна I .
Интеграл расходится. Геометрически : Площадь полоски под
гиперболой с увеличе
нием |
X |
неограниченно увеличивается. |
|||
ИНТЕГРАЛЫ ОТ НЕОГРАНИЧЕННЫХ ФУНКЦИЙ |
|||||
Пусть |
функция |
определена |
и непрерывна при |
||
О-^ X < I) |
, |
а |
при |
X — ( с л е в а ) |
монет прини |
мать как угодно большие значения.
|
|
- |
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
*Б этом |
с л у ч а е |
интегтіл |
J |
£(9c)dx, |
|
|
называется |
||||
несобственным |
и определяется |
равенствоы: |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а. |
|
|
|
|
|
a. |
|
|
|
|
|
Если, предел, |
стоящиЯ |
справа, |
|||||
|
|
|
|
существует, |
то |
несобствен |
|||||
|
|
|
|
ный интеграл |
называется |
||||||
|
|
|
|
с х о д я щ и й с я , |
в |
||||||
|
|
|
|
противной |
случае |
- |
р а с |
||||
|
|
|
|
х о д я щ и м с я . |
|
||||||
|
|
|
|
Аналогичный |
образом |
опре |
|||||
деляется несобственный интеграл, |
если функция |
£ |
ІЗс) |
||||||||
неограничена |
вблизи |
точки |
CL |
|
I |
|
|
|
" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
(ж J |
|
|
|
а |
|
. ь |
|
fd ) , в ок |
||
|
|
sT |
t-*+o |
a.fc |
• |
||||||
Если функция |
|
|
ки |
С |
( |
a<Cïb |
|||||
|
непрерывна |
в |
интервале |
|
|
.êj |
|||||
|
|
|
|
за исклвчением некоторой точ |
|||||||
|
|
|
|
рестности |
которой |
она . |
|||||
|
|
|
|
неограничена, |
то |
несобствен |
|||||
|
|
|
|
ный |
интеграл |
определяется |
|||||
|
|
|
|
равенством:^ |
|
|
|
6 |
Интеграл ^£[х)сІ£ |
называется |
с х |
о д я щ и м с я |
|||||
если |
сходятся |
оба |
интеграла, |
стоящие |
справа, |
и - р а с х |
||
д я |
щ и м с я , |
если расходится хотя бы один |
из них. |
|||||
|
' |
+1 |
|
|
0 |
|
* |
|
Примеры. I ) . |
[ |
4 ^ х |
= |
\ 1L=rdx^ |
|
~ = ö ( . T - |
||
|
|
.]_ ffx^ |
|
yLitr |
|
|
ііТз? |
|
|
|
|
|
|
|
lim |
f |
-Â====ê dx+ |
|
|
|
|
|
|
£-»<o |
J |
1І-Х |
|
|
|
|
|
|
|
t - t t |
|
|
|
|
|
|
+ lim f |
- ^ Ц |
U
-i 0 t
tj -no
2 ) .
-1 |
- « , 0 £ Г |
1 |
Интеграл расходится. |
72
Если бы мы стали вычислять заданный интеграл, не
{
обращая внимания на разрыв подинтегральной функции -у
при |
Х-0 |
, |
то получили бы неверный результат: |
||
|
|
|
1 |
= |
- f * - - 4 - ) - 2 ' . |
что |
невозможно, |
т . к . |
-j-s |
воюду положительна. |
ЁАСШ50. Поди, к neч. 15-12-72. З э к . 142-73. Т.2Ь0 Цѳчз Iii исп Рот<Зіфѵ:га ;t J И