Для связи в whatsapp +905441085890

Несобственные интегралы

Понятие несобственного интеграла является обобщением понятия определенного интеграла от непрерывной функции на конечном отрезке.

Интегралы с бесконечными пределами

Пусть функция Несобственные интегралы определена и непрерывна при всех значениях аргумента Несобственные интегралы. Для такого бесконечного интервала понятие интегральной суммы не определено.

Если существует конечный предел от интеграла с переменным верхним пределом

Несобственные интегралы

то он называется несобственным интегралом от функции Несобственные интегралы на интервале Несобственные интегралы и обозначается интегралом, в верхнем пределе которого стоит знак бесконечности:

Несобственные интегралы

В этом случае несобственный интеграл существует (сходится). Если не существует конечного предела (7.6), то несобственный интеграл не существует (расходится).

Аналогично определяются несобственный интеграл с бесконечным нижним пределом и несобственный интеграл с бесконечными верхним и нижним пределами:

Несобственные интегралы

Формулы (7.6), (7.7), (7.8) кроме определения несобственного интеграла показывают способ его вычисления.

Интегралы от разрывных функций

Пусть функция Несобственные интегралы определена и непрерывна при Несобственные интегралы, а при Несобственные интегралы либо не определена, либо терпит разрыв. В этом случае нельзя говорить об интеграле

Несобственные интегралы

как о пределе интегральных сумм, так как функция Несобственные интегралы не является непрерывной на интервале Несобственные интегралы.

Если существует конечный предел интеграла от разрывной при Несобственные интегралы функции, то он называется несобственным сходящимся интегралом:

Несобственные интегралы

В противном случае интеграл называется расходящимся.

Если функция имеет разрыв при Несобственные интегралы, то по определению

Несобственные интегралы

Если функция имеет разрыв при Несобственные интегралы, где точка с лежит внутри интервала интегрирования Несобственные интегралы, то

Несобственные интегралы

Пример:

Вычислить несобственные интегралы и установить их сходимость: a) Несобственные интегралы б) Несобственные интегралы

Решение:

а) Интеграл с бесконечным верхним пределом вычисляем по формуле (7.6):

Несобственные интегралы

Интеграл сходится.

б) Несобственный интеграл имеет разрыв в нижнем пределе интегрирования функции, интеграл вычисляем по формуле (7.10):

Несобственные интегралы

Интеграл сходится.

О функциях, интегралы от которых не выражаются через элементарные функции

По сути вопроса можно сказать следующее:

  1. во-первых, всякая непрерывная на отрезке функция имеет на нем первообразную;
  2. во-вторых, не всякая первообразная может быть выражена комбинацией конечного числа элементарных функций.

Такие первообразные выражены интегралами Несобственные интегралы Несобственные интегралы и многими другими.

Применение формулы Ньютона — Лейбница в случае «не берущихся» интегралов затруднительно.

Эта лекция взята с этой страницы, там вы найдёте все темы лекций по высшей математике для студентов 1 курса:

Высшая математика для 1 курса

Возможно вам будут полезны эти страницы:

Формула Ньютона — Лейбница
Способы вычисления определённого интеграла
Функции нескольких переменных. Область определения, граница. Линии и поверхности уровня. Предел и непрерывность
Частные приращения и частные производные. Теорема о равенстве частных смешанных производных