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tujiengshuxue 的博客

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广义积分的约定问题  

2013-08-12 23:25:11|  分类: 数学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、问题的提出:

           A=(0,∞)[1/(x+1)-1/(2x)]dx=?

 

二、若约定积分下限为(ε→+0)、积分上限为[(k/ε)→+∞](k为正常数),

则得:

         A=(ε→+0)(ε,k/ε)[1/(x+1)-1/(2x)]dx=(1/2)lnk(不定型)

                即约定系数不同,其收敛值也不同。

 

三、无穷积分的一般约定:k=1  

即      (0,∞)f(x)dx=(ε→+0)(ε,1/ε)f(x)dx(一类不定型广义定积分)

 

四、一个广义定积分的约定问题,还决定着该积分是否收敛。例如,

        B=(0,∞){1/(x+1)-n/[(n+1)x]}dx(n为正数)

只有约定积分下限为(ε→+0)、积分上限为[(k/εn)→+∞],该积分才收敛:

       B=(ε→+0)(ε,k/εn){1/(x+1)-n/[(n+1)x]}dx=(lnk)/(n+1)

 

五、瑕积分的一般约定:

(1)f(x)在[a,b]内有一瑕点c,则

      ∫(a,b)f(x)dx=(ε→+0)[(a,c-ε)f(x)dx+(c+ε,b)f(x)dx](二类不定型广义定积分

(2)若a、b为f(x)的两瑕点,则

      (a,b)f(x)dx=(ε→+0)∫(a+ε,b-ε)f(x)dx(三类不定型广义定积分)

         

 六、A=(0,∞)[1/(x+1)-1/(2x)]dx

             =(0,1)[1/(x+1)-1/(2x)]dx+(1,∞)[1/(x+1)-1/(2x)]dx(倒元变换)

             =(0,1)[1/(x+1)-1/(2x)]dx-(0,1)[1/(x+1)-1/(2x)]dx

             =0

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