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1、第四节反常积分一、无穷限的反常积分二、无界函数的反常积分常义积分积分限有限被积函数有界解决许多实际问题要求我们将函数f(x)从有限区间推广到无限区间,将有界函数推广到无界函数.从而得到两种反常积分(也称广义积分).一、无穷限的反常积分引例.曲线和直线及x轴所围成的开口曲边梯形的面积可记作其含义可理解为yox定义1.设若存在,则称此极限为f(x)的无穷限反常积分,记作这时称反常积分收敛;如果上述极限不存在,就称反常积分发散.类似地,若则定义则定义(c为任意取定的常数)只要有一个极限不存在,就称发散.无穷限的反常积分也称为第一类反常积分.并非不定型,说明:上述定义
2、中若出现它表明该反常积分发散.引入记号则有类似牛–莱公式的计算表达式:例1.计算反常积分解:思考:分析:原积分发散!注意:对反常积分,只有在收敛的条件下才能使用“偶倍奇零”的性质,否则会出现错误.例2.讨论反常积分解:当p=1时有当p≠1时有的敛散性.因此,当p>1时,反常积分收敛,其值为当p≤1时,反常积分发散.例3.计算反常积分解:二、无界函数的反常积分引例:曲线所围成的与x轴,y轴和直线开口曲边梯形的面积可记作其含义可理解为yox定义2.设而在点a的右邻域内无界,存在,这时称反常积分收敛;如果上述极限不存在,就称反常积分发散.类似地,若而在b的左邻域内无
3、界,若极限数f(x)在[a,b]上的反常积分,记作则定义则称此极限为函若被积函数在积分区间上仅存在有限个第一类说明:而在点c的无界函数的积分又称作第二类反常积分,无界点常称邻域内无界,为瑕点(奇点).例如,间断点,而不是反常积分.则本质上是常义积分,则定义注意:若瑕点的计算表达式:则也有类似牛–莱公式的若b为瑕点,则若a为瑕点,则若a,b都为瑕点,则则可相消吗?设F(x)是f(x)的原函数,所以点a为被积函数的瑕点解例4解例5例6.证明反常积分证:当q=1时,当q<1时收敛;q≥1时发散.当q≠1时所以当q<1时,该广义积分收敛,其值为当q≥1时,该广义积分
4、发散.内容小结1.反常积分积分区间无限被积函数无界常义积分的极限2.两个重要的反常积分作业：p-260习题5-41(4),(5),(6),(9),(10);2
