Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
26 марта 2023 20:32
813
Исследовать на сходимость несобственный интеграл:
f(x) = ((1 - exp(x))^(1/5)) / ((x - sinx)^(1/3)). Пределы интегрирования от -1 до 0.
1
ответ
Для исследования сходимости несобственного интеграла необходимо проанализировать поведение функции f(x) на границах интегрирования и в окрестности точек разрыва.
На границе интегрирования x = -1 и x = 0 функция f(x) принимает конечные значения, поэтому интеграл сходится на этом отрезке.
Точкой разрыва функции f(x) является x = 0, так как знаменатель интеграла равен нулю в этой точке. Для исследования сходимости в окрестности точки разрыва проведем замену переменной t = x - sin(x), тогда при x → 0, t → 0 и функция f(x) преобразуется к виду:
f(x) = ((1 - exp(x))^(1/5)) / ((x - sinx)^(1/3)) = ((1 - exp(x))^(1/5)) / (t^(1/3))
При x → 0, t → 0 и функция f(x) аналогична функции g(t) = (t^(1/3)) / ((1 - exp(x))^(1/5)). Для исследования сходимости несобственного интеграла в окрестности точки разрыва рассмотрим интеграл от функции g(t) на отрезке [-ε, ε]:
∫(от -ε до ε) g(t) dt = ∫(от -ε до ε) (t^(1/3)) / ((1 - exp(x))^(1/5)) dt
Вычислим данный интеграл:
∫(от -ε до ε) (t^(1/3)) / ((1 - exp(x))^(1/5)) dt = 2 * ∫(от 0 до ε) (t^(1/3)) / ((1 - exp(x))^(1/5)) dt
Поскольку интеграл от функции t^(1/3) сходится при t → 0, то данный интеграл сходится при ε → 0. Следовательно, несобственный интеграл от функции f(x) на отрезке [-1, 0] сходится.
Итак, несобственный интеграл от функции f(x) на отрезке [-1, 0] сходится.
На границе интегрирования x = -1 и x = 0 функция f(x) принимает конечные значения, поэтому интеграл сходится на этом отрезке.
Точкой разрыва функции f(x) является x = 0, так как знаменатель интеграла равен нулю в этой точке. Для исследования сходимости в окрестности точки разрыва проведем замену переменной t = x - sin(x), тогда при x → 0, t → 0 и функция f(x) преобразуется к виду:
f(x) = ((1 - exp(x))^(1/5)) / ((x - sinx)^(1/3)) = ((1 - exp(x))^(1/5)) / (t^(1/3))
При x → 0, t → 0 и функция f(x) аналогична функции g(t) = (t^(1/3)) / ((1 - exp(x))^(1/5)). Для исследования сходимости несобственного интеграла в окрестности точки разрыва рассмотрим интеграл от функции g(t) на отрезке [-ε, ε]:
∫(от -ε до ε) g(t) dt = ∫(от -ε до ε) (t^(1/3)) / ((1 - exp(x))^(1/5)) dt
Вычислим данный интеграл:
∫(от -ε до ε) (t^(1/3)) / ((1 - exp(x))^(1/5)) dt = 2 * ∫(от 0 до ε) (t^(1/3)) / ((1 - exp(x))^(1/5)) dt
Поскольку интеграл от функции t^(1/3) сходится при t → 0, то данный интеграл сходится при ε → 0. Следовательно, несобственный интеграл от функции f(x) на отрезке [-1, 0] сходится.
Итак, несобственный интеграл от функции f(x) на отрезке [-1, 0] сходится.
0
·
Хороший ответ
26 марта 2023 20:33
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Математика
Найдите уравнение касательной, проведённой к графику функции f(x) в точку x0, если:f(x)=cos(1+4x), x0=-0,25...
Миша потратил 1/3 своих денег на покупку новой книги, 1/6 денег – на покупку тетрадей, 4/15 денег – на покупку карандашей, а остальные деньги – на пок...
Сколько будет 2 в 6 степени?...
1 8 - это два числа или одно?...
Налейте в пробирку 3-4 капли раствора SnCl2, 2 капли соляной кислоты прибавьте по каплям 2н раствор КМnО4 Наблюдается исчезновение малиновой окраски....