Лучшие помощники
- Megamozg 2190 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1695 б
- arkasha_bortnikov 860 б
- Dwayne_Johnson 845 б
26 марта 2023 20:32
487
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
Интеграл от 3pi/8 до pi/8 12 sin( pi/8 -x) cos (pi/8 - x) dx Ответ должен быть sqrt3/4...
Как перевести 10 сантиметров в метры?...
Большое основание равнобедренной трапеции в два раза больше малого основания. Диагональ трапеции делит его острый угол на равные части. Найдите малое...
Сколько букв и звуков в слове садик и енот?...
юра и антон играли в кегли и сбили 13 кеглей сколько кеглей мог сбить каждый мальчик если антон сбивал каждый раз больше чем юра...
Все предметы