- •Дисциплина
- •Неопределенный, определенный, несобственный интегралы
- •Неопределенный интеграл
- •1.3. Таблица основных интегралов
- •1.5. Метод подстановки (замена переменной)
- •1.6. Интегрирование по частям
- •1.7. Интегрирование некоторых выражений, содержащих квадратный трехчлен
- •1.8. Интегрирование рациональных функций
- •2.3. Замена переменной в определенном интеграле
- •2.4. Интегрирование по частям в определенном интеграле
- •Определенный интеграл
- •2.5. Несобственные интегралы
- •2.5.1. Интегралы с бесконечными пределами
- •2.5.2. Интегралы от непрерывных функций
2.5. Несобственные интегралы
2.5.1. Интегралы с бесконечными пределами
Определение
интеграла, приведенное в п. 2.1, было дано
в предположении, что областью интегрирования
является конечный промежуток
.
Если же предположить, что область
интегрирования бесконечна, например,
является интервалом
,
то даже для непрерывной функции
обычное определение интеграла становится
неприемлемым. В данном случае нельзя
говорить об интегральных суммах, так
как при любом разбиении интервала
на конечное число частей одна из этих
частей будет бесконечной.
Если интеграл
стремится к конечному пределу при
неограниченном возрастании
,
то этот предел называютнесобственным
интегралом сбесконечной верхней
границейот функции
и обозначают символом
.
Таким образом,
.
В этом случае говорят, что несобственный интеграл существуетилисходится. Если указанный предел не существует (в частности, если он бесконечен), то говорят, что интегралне существуетилирасходится.
Аналогично определяется несобственный интегралс бесконечной нижней границей:
.
Несобственный интегралс двумя бесконечными границамиопределяется формулой
,
где
– любая фиксированная точка оси
.
Таким образом,
интеграл
существует тогда и только тогда, когда
существует каждый из интегралов
и
.
2.5.2. Интегралы от непрерывных функций
а) Пусть
непрерывна во всех точках отрезка
за исключением точки
,
где
,
тогда:
.
б) Пусть
непрерывна во всех точках отрезка
за исключением точки
,
тогда:
.
в) Пусть
непрерывна во всех точках отрезка
за исключением точки
,
тогда:
.
г) Пусть
непрерывна во всех точках отрезка
за исключением точек
и
,
тогда:
.
Эти интегралы могут как сходиться, так и расходиться.
Пример 2.5.1.Исследовать интеграл на сходимость
.
Решение.
–интеграл сходится.
Пример 2.5.2.Исследовать интеграл на сходимость
.
Решение.
–интеграл
расходится.
Пример 2.5.3.Исследовать интеграл на сходимость
.
Решение.
–сходится.
Пример 2.5.4.Исследовать интеграл на сходимость
.
Решение.
![]()
–расходится.
Пример 2.5.5.Исследовать интеграл на сходимость
.
Решение.
.
Пример 2.5.6.Исследовать интеграл на сходимость
.
Решение.
![]()
![]()
–интеграл
расходится.
Пример 2.5.7.Исследовать интеграл на сходимость
.
Решение.
–интеграл
расходится.
Пример 2.5.8.Исследовать интеграл на сходимость
.
Решение.
![]()
–расходится.
Пример 2.5.9.Исследовать интеграл на сходимость
.
Решение.
![]()
![]()
–сходится.
Пример 2.5.10.Исследовать интеграл на сходимость
.
Решение.
![]()
![]()
–интеграл
расходится.
Пример 2.5.11.Исследовать интеграл на сходимость
.
Решение.
![]()
![]()
–интеграл сходится.
