同理可以给出另外几种情形的定义:(1)若点b是f(x)的瑕点(f(x)在点b的任一左邻域无界)I, f(x)dx = lim J'f(x)dx(2)若点c (a,b)是f(x)的瑕点(f(x)在点c的任一邻域无界)J, f(x)dx =,f(x)dx+J'f(x)dx= lm J"f(x)dx+ lim J'(x)dx当且仅当上式右边两个瑕积分都收敛时,左边的瑕积分才收敛。(3)若点a、b都是f(x)的瑕点,则VcE(a,b)J f(x)dx=ff(x)dx+ J'f(x)dx= lim J f(x)dx + lim. I'f(x)dx当且仅当上式右边两个瑕积分都收敛时,左边的瑕积分才收敛。(f(x)dx的收敛性与收敛时的值,都与实数c的选取无关。注意:
同理可以给出另外几种情形的定义: → = u u b a b a f x dx f x dx b f x f x b ( ) lim ( ) (1) ( ) ( ( ) _ 若点 是 的瑕点 在点 的任一左邻域无界) → − → + = + = + b v c v u u c a c a b c b a f x dx f x dx f x dx f x dx f x dx c a b f x f x c lim ( ) lim ( ) ( ) ( ) ( ) (2) 若点 ( , )是 ( )的瑕点( ( )在点 的任一邻域无界) 当且仅当上式右边两个瑕积分都收敛时,左边的瑕积分才收敛。 → + → − = + = + v v b c c u a u c a b c b a f x dx f x dx f x dx f x dx f x dx a b f x c a b lim ( ) lim ( ) ( ) ( ) ( ) (3) 若点 、 都是 ( )的瑕点,则 ( , ) 当且仅当上式右边两个瑕积分都收敛时,左边的瑕积分才收敛。 注意: f x dx的收敛性与收敛时的值,都与实数c的选取无关。 b a ( )
2.讨论无穷积分的敛散性以及求其值的方法(1)利用定义方法:先求相应的定积分,再讨论其极限是否存在,若存在,瑕积分收敛极限值就是瑕积分的值;若极限不存在,瑕积分发散。例6:讨论瑕积分dx(q> 0)的敛散性。-(q>0)在(0,1)连续,x=0为其瑕点解:被积函数f(x)=-七结论:要求熟记1-r-g] 1q#1-dx={1-qdVue(0,1)r[nx;q=1(1)当0<q<时收敛¥1(1-ul-q)q±1值为=31-q0- n uq=1(2)当q≥时发散[00<q<1: lim u'-qlim ln u = -00q>1u-→0*+8u-→0+
2.讨论无穷积分的敛散性以及求其值的方法 (1) 利用定义 方法:先求相应的定积分,再讨论其极限是否存在,若存在,瑕积分收敛, 极限值就是瑕积分的值;若极限不存在,瑕积分发散。 例6: 1 0 ( 0) 1 讨论瑕积分 dx q 的敛散性。 x q = = − = = − 1 1 1 1 ln 1 1 1 1 1 (0,1) ( 0) 0 1] 0 1 ( ) u u u q q q x q x q dx q x u q x x 解:被积函数 f x 在( ,连续, 为其瑕点 − = − = − − ln 1 (1 ) 1 1 1 1 u q u q q q = − + = + → + − → u q q u u q u lim ln 1 0 0 1 lim 0 1 0 结论: 1 0 1 dx x q 值为 ; 当 时收敛, q q − 1 1 (1) 0 1 (2)当q 1时发散。 要求熟记
p>1p-1dx = limdx =u-+oXX注意:p≤1+8(1)此结论以后是经常用到的,要熟记。(2)此结论可以推广为以下几种情形:(A)b>0,瑕积分dx当0<q<1时收敛;而当q≥1时发散。x1(B) 瑕积dx当0<q<1时收敛;而当q≥1时发散。a (x-a))1(C) 瑕积分dx当0<q<1时收敛;而当q≥1时发散。(b -x)9.1(3)对反常积分dx,定义-0xd-d+d由例3和例6的结论知,右边两个反常积分不能同时收敛,故可知
+ →+ + = = − 1 1 1 1 1 1 1 lim 1 p p dx p x dx x u p u p 注意: (1)此结论以后是经常用到的,要熟记。 (2)此结论可以推广为以下几种情形: ,瑕积分 当0 1时收敛;而当 1时发散。 1 ( ) 0 0 dx q q x A b b q 瑕积分 当0 1时收敛;而当 1时发散。 ( ) 1 ( ) − dx q q x a B b a q 瑕积分 当0 1时收敛;而当 1时发散。 ( ) 1 ( ) − dx q q b x C b a q + = + + + 对反常积分 ,定义 0 1 0 1 0 1 1 1 1 (3) dx x dx x dx x dx x p p p p 由例3和例6的结论知,右边两个反常积分不能同时收敛,故可知
fa结论:反常积分dx对任意实数p均发散x(2)利用公式公式:设F(x)是f(x)的一个原函数,点α是f(x)的瑕点,则,f(x)dx = F(x)]: = F(b) - lim, F(x)其中当 lim, F(x)存在时,J~f(x)dx收敛,右边求出的就是其值;x>a当 lim, F(x)不存在时,~f(x)dx发散。xg注意:上面的公式可以推广到另外三种瑕积分的情形。举例说明如下:1例7:求瑕积分dx的值。V1- x?1在[0,1)连续,x =1为其瑕点解:被积函数f(x):/1- x2dx=元arcsin x0321 - x2
(2) 利用公式 公式: → + = = − b a x a b a f x dx F x F b F x F x f x a f x ( ) ( ) ( ) lim ( ) 设 ( )是 ( )的一个原函数,点 是 ( )的瑕点,则 其中当 + 存在时, 收敛,右边求出的就是其值; → b x a a lim F(x) f (x) dx 当 + 不存在时, 发散。 → b x a a lim F(x) f (x) dx 注意: 上面的公式可以推广到另外三种瑕积分的情形。举例说明如下: 例7: − 1 0 2 1 1 求瑕积分 dx的值。 x 2 arcsin 1 [0,1) 1 1 1 ( ) 1 0 1 0 2 2 = = − = − = x x dx x x 解:被积函数f x 在 连续, 为其瑕点 结论: 反常积分 对任意实数 均发散。 + dx p x p 0 1
课后记同学们对反常积分的定义理解上感到困难
课后记 同学们对反常积分的定义理解上感到困难