Несобственные интегралы 2-го рода




Несобственные интегралы

ПММ, 1 курс, 9 группа, Спицын А. С.

Перед решением любого несобственного интеграла важно проверить подынтегральную функцию на непрерывность.

Несобственные интегралы 1-го рода

1. Бесконечный верхний предел интегрирования:

 

A. Обобщение формулы Ньютона-Лейбница

Алгоритм решения:

1. Проверить непрерывность функции на промежутке интегрирования.

2. Найти неопределённый интеграл.

3. Подставить верхний и нижний пределы в соответствии с формулой Ньютона-Лейбница.

 

Пример 1:

Пример 2 (№ 2338, Демидович):

B. Замена переменной

 

Алгоритм решения:

1. Проверить непрерывность функции на промежутке интегрирования.

2. Ввести замену и преобразовать исходный интеграл согласно формуле.

3. Полученный интеграл вычислить с помощью формулы Ньютона-Лейбница (см. предыдущий пункт)

Пример 3:

C. Внесение функции под знак дифференциала

Алгоритм аналогичен предыдущим, однако вместо замены переменной при поиске первообразной используем метод внесения функции под знак дифференциала.

 

Пример 4:

Функция непрерывна на исследуемом отрезке, найдём несобственный интеграл:

 

D. Интегрирование по частям

Алгоритм решения:

1. Проверить непрерывность функции на промежутке интегрирования.

2. Применить формулу интегрирования по частям.

3. Вычислить необходимые пределы и несобственные интегралы.

Пример 5:

Подынтегральное выражение позволяет применить метод интегрирования по частям:

 

 

E. Пример несуществования интеграла

Пример 6:

Данного несобственного интеграла не существует, так как

в свою очередь не существует.

 

 

2. Бесконечный нижний предел интегрирования:

 

Общий алгоритм:

· найти первообразную (неопределённый интеграл)

· использовать предел при вычислении интеграла

 

 

Пример 7:

Подынтегральная функция непрерывна на (– ∞; –3]. Найдём несобственный интеграл, используя уже известные методы и устремив нижний предел к – ∞.

 

3. Бесконечные пределы интегрирования (и верхний, и нижний):

Методика: представить в виде суммы двух несобственных интегралов

 

Пример 8:

 

Пример 9:

Метод решения несобственного интеграла от четной функции по симметричному относительно нуля отрезку

Пример 10:

Подынтегральная функция является чётной. В несобственных интегралах с бесконечными пределами (а значит, симметричным интервалом интегрирования) чётностью пользоваться можно. Промежуток выгодно споловинить, а результат – удвоить:

Несобственные интегралы 2-го рода

1. Подынтегральная функция не существует в т. x=a

Алгоритм решения:

1. Поверить пределы интегрирования, подставив в подынтегральную функцию.

2. Вычислить неопределённый интеграл, используя известные методы.

3. Подставляем верхний и нижний предел по модифицированной формуле Ньютона-Лейбница, устремив предел к значению а справа.

4. Вычислить полученное выражение.

 

Пример 11:

Подынтегральная функция не определена в т. х=0. Следовательно, функция не ограничена в правосторонней окрестности точки х=0.

2. Подынтегральная функция не существует в т. x=b

Алгоритм решения аналогичен предыдущему, единственное отличие в стремлении предела к значению b слева.

 

Пример 12:

 

Функция непрерывна при 0 ≤ x < 2 и имеет бесконечный разрыв в точке x=2, поэтому

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2022-05-15 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: