§. Основные свойства несобственного интеграла.
А. Множество функций, интегрируемых на промежутке в несобственном смысле, образуют линейное пространство со стандартно введенными операциями сложения функций и умножения функции на число, а несобственный интеграл по этому промежутку является линейным функционалом на указанном линейном пространстве. Это значит, что
1).
2). , где значокозначает если интегралы стоящие в правой части существуют (сходятся) и конечны, то интеграл стоящий в левой части существует, конечен и равен указанной в левой части линейной комбинации.
Б. Монотонность. Несобственный интеграл есть монотонный функционал на ;
Т. Несобственный интеграл от неотрицательной функции неотрицателен, т.е.
.
. ▲
Отсюда следует собственно монотонность несобственного интеграла
.
В. Интегрируемость по подпромежутку. .
Г. Аддитивность. .
Д. Формула Ньютона–Лейбница. Рассмотрим функцию . Тогда
1) F – непрерывна на .2) F – дифференцируема п. в. на .
3) , исключая не более чем счетное множество точек.
Тогда для несобственного интеграла справедлива формула, аналогичная формуле Ньютона–Лейбница для определенного интеграла .
Е. Формула интегрирования по частям. Пусть дифференцируемы на, причем, хотя бы одна из них непрерывно дифференцируема, то:.
Ж. Замена переменной в несобственном интеграле. Если функция непрерывно дифференцируема и строго монотонна, то
.
З. Необходимое, но недостаточное условие сходимости несобственного интеграла.
Для сходимости интеграла необходимо, чтобы интегралы по всем конечным подпромежуткам промежутка интегрирования существовали и были конечны. Однако выполнение такого условия недостаточно для сходимости интеграла. Если ввести в рассмотрение функцию , то сходимость интеграла означает.
Пример. существует для любого конечного промежутка, но=
= ==. Однако последний предел не существует и, следовательно,.
И. Несобственно интегрируемая функция должна быть непрерывна п. в. на .
Если , то она непрерывна напочти всюду.
К. Если п.в. наисуществует, то он равен нулю.
- Раздел 2. Применение определенного интеграла в геометрических и физических задачах.
- §. Вычисление площадей плоских фигур.
- §. Вычисление длин дуг плоских кривых.
- 1). .
- §. Криволинейные интегралы I-го рода.
- Вычисление объёмов.
- §. Вычисление моментов и координат центра масс.
- §. Теоремы Гульдина.
- Раздел 3. Несобственные интегралы. §. ОпределениЯ
- §. Основные свойства несобственного интеграла.
- §. Критерий Коши сходимости несобственного интеграла.
- §. Абсолютная сходимость.
- §. ПризнакИ сравнения сходимости интегралов от знакопостоянных функций. Мажорантный признак.
- §. Условная сходимость.
- §. ПризнакИ Абеля и Дирихле (для функций вида ).
- §. Поведение функции, стоящей под знаком сходящегося интеграла, на бесконечности.
- §. Интегралы Фрулани.
- §. Главное значение интеграла по Коши.
- Раздел 4. Численное интегрирование §. Формулы прямоугольников, трапеций и парабол (Симпсона)
- §. Остаточный член формулы прямоугольников.
- §. Остаточные члены формул трапеций и парабол.
- §. Пример применения.
- Раздел 5. Ряды. §. Определения.
- §. Критерий Коши сходимости ряда.
- §. Абсолютная сходимость.
- §. Признаки сходимости знакопостоянных рядов.
- §. Интегральный признак Коши – Маклорена.
- §. Признак Коши сходимости знакопостоянных рядов.
- §. Признак дАламбера и его предельная форма.
- §. Примеры
- §. Признак РаАбе.
- §. Признак Куммера.
- §. Признаки сходимости знакопеременных рядов. А). Признак Лейбница для знакопеременных рядов.
- Б). Признаки Абеля и Дирихле.
- §. Несколько замечаний о перестановочности членов сходящихся – расходящихся рядов.
- §. Функциональные ряды.