數學分析教程 第十八章學習感受

2021-06-23 06:15:31 字數 768 閱讀 5394

含參變數的積分

什麼是含參變數的積分?就是被積函式中有1個以上的變數,f(x,u),對其中的乙個變數(x)積分以後的結果就不再是常數了,而是另乙個變數u的函式φ(u)。含參變數的積分就是討論這些函式的性質的。所謂函式的性質,在數學分析中,其實就是討論連續性、能否求導、能否積分。而由於被積函式積分區間的不同,又分為兩類:常義積分和廣義積分。

所謂常義積分,就是指f(x,u)對x在[a,b]內做普通的積分。可以證明,φ(u)有很好的性質:如果f(x,u)連續,那麼φ(u)也連續;如果f及其對u的偏導數連續,那麼可以交換對u求導與對x積分的次序;如果f連續,那麼再求積分時,也可以交換對x積分和對u積分的次序。當參變數u不僅出現在被積函式f中,也出現在積分限中,也有比較好的結果。

對於含參變數的廣義積分,指的是積分限是無窮,或者在區間中有瑕點。那麼跟之前討論反常積分時一樣,要先討論反常積分是否收斂,如果收斂,收斂到1個函式,然後才能討論這個函式的分析性質。而且,與函式項級數討論時類似,這裡不僅要使用收斂,還要使用一致收斂。一致收斂的判斷法還是cauchy收斂原理和wereistrass判別法,對於乘積的情況,有dirichlet判別法和able判別法。有了一致收斂的概念,其他的內容就與反常積分比較像了,連續性,求積分,求導都是可以交換次序的。值得注意的是,求積分也分成了兩類,一類u求常義積分,另一類是求反常積分。

最後一節講的是兩類特殊的函式β函式和γ函式。他們都是常用的含參變數的積分。先從只含乙個參變數的γ講起,先將它的性質,再講它與β函式的關係,再講β函式的性質。書中給出的例子,是計算一些過去計算起來不方便的積分,可見積分始終是需要技巧的問題啊!

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