關於瑕點型反常積分的收斂性判別

2021-07-25 11:56:13 字數 1049 閱讀 4604

@(微積分)

積分上下限確定的積分,在上下限範圍內存在著暇點,此時應該怎麼做比較容易分析出積分是否收斂是個很有意思的問題。

不加證明的總結乙個有效的解決思路:假設在(a,b)上,f(a)趨向於無窮大。則積分∫b

af(x

)dx 是否收斂。

方法是: 判定

limx→a

+f(x

)(x−

a)δ是

否存在,

其中δ∈

(0,1

) 比如:(10-3)m,n是正整數,反常積分:∫1

0ln2

(1−x

)√mx

√ndx

的收斂性(d)

a.僅與m有關

b.僅與n有關

c.與m,n的取值都有關

d.與m,n的取值都無關

分析:如果直接給出比較的物件,就像很多解析說的那樣,一定會讓人覺得不可思議,如何想的到的。

這裡被積函式恰好在兩個邊界均為無界。

而如果按照上面的思路來,問題即為:

判斷:limx→

0+ln

2(1−

x)‾‾

‾‾‾‾

‾‾‾‾

√mx√

n(x−

0)δ,

δ∈(0

,1)=

limx→0

+xδl

n2m(

1−x)

x1n=

0 極限存在。

同理,判定:

limx→1

−ln2

(1−x

)‾‾‾

‾‾‾‾

‾‾‾√

mx√n

(x−1

)δ,δ

∈(0,

1)=limx→

1−(1

−x)δ

ln2m

(1−x

)x1n

=0由此可知,無論m,n的取值如何,極限均存在,則可判定該反常積分的收斂性與m,n取值無關。

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