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關於瑕點型反常積分的收斂性判別

關於暇點型反常積分的收斂性判別

@(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。
不加證明的總結一個有效的解決思路:假設在(a,b)上,f(a)趨向於無窮大。則積分baf(x)dx是否收斂。

方法是:

limxa+f(x)(xa)δδ(0,1)

比如:

(10-3)m,n是正整數,反常積分:

10ln2(1x)mxndx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:

limx0+ln2(1x)mxn(x0)δ,δ(0,1)=limx0+xδln2m(1x)x1n=0
極限存在。

同理,判定:

limx1ln2(1x)mxn(x1)δ,δ(0,1)=limx1(1x)δln2m(1x)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。