2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Исследовать сходимость несобственных интегралов - проверьте
Сообщение27.12.2010, 18:07 
Аватара пользователя


28/07/10
124
Помогите разобраться и понять.
Надо исследовать сходимость несобственных интегралов:

1) \[\int\limits_1^\infty\frac{(x^2+3)^2}{x^5+\ln^4x}\,dx\[
Очевидно, что при $x\geqslant1$ верно неравенство \[\frac{(x^2+3)^2}{x^5+\ln^4x}>\frac{x^4}{x^5+x^4}=\frac{1}{x+1}\[, следовательно

\[\int\limits_1^\infty\frac{(x^2+3)^2}{x^5+\ln^4x}dx>\int\limits_1^b\frac{dx}{x+1}=\lim_{b\to\infty}\int\limits_1^b\frac{d(x+1)}{x+1}=\left.{\lim_{b\to\infty}\ln(x+1)}\right|_1^b=\infty\[

Итак, интеграл 1) расходится. Правильно?

2) \[\int\limits_1^{+\infty}x\cos{x^4}\,dx\[

\[\int\limits_1^{+\infty}x\cos{x^4}\,dx=\lim_{b\to+\infty}\int\limits_1^\infty\frac{x^3\cos{x^4}}{x^2}\,dx=\lim\limits_{b\to+\infty}\int\limits_1^\infty\frac{1}{4x^2}\,d\left(\sin{x^4}\right)=\[

\[=\left.{\lim\limits_{b\to+\infty}\frac{\sin{x^4}}{4x^2}}\right|_1^b+\frac{1}{2}\lim_{b\to+\infty}\int\limits_1^b\frac{\sin{x^4}}{x^3}\,dx=-\frac{\sin1}{4}+\frac{1}{2}\lim}\limits_{b\to+\infty}\int\limits_1^b\frac{\sin{x^4}}{x^3}\,dx\[

Очевидно, что при любом $x$ выполняется неравенство \[\frac{|\sin{x^4}|}{x^3}\leqslant\frac{1}{x^3}\[, следовательно

\[\int\limits_1^{+\infty}\frac{|\sin{x^4}|}{x^3}\,dx<\int\limits_1^{+\infty}\frac{dx}{x^3}=\lim_{b\to+\infty}\int\limits_1^b\frac{dx}{x^3}=\left.{-\frac{1}{2}\lim\limits_{b\to+\infty}\frac{1}{x^2}}\right|_1^b=-\frac{1}{2}\!\left(\lim_{b\to+\infty}\frac{1}{b^2}-1\right)=\frac{1}{2}\[

Итак, интеграл 2) сходится условно.
Как исследовать его на абсолютную сходимость??

 Профиль  
                  
 
 Re: Исследовать сходимость несобственных интегралов - проверьте
Сообщение27.12.2010, 18:16 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13437
с Территории
Равен бесконечности - это теперь называется "сходится"?

 Профиль  
                  
 
 Re: Исследовать сходимость несобственных интегралов - проверьте
Сообщение27.12.2010, 18:44 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Dext в сообщении #392417 писал(а):
Как исследовать его на абсолютную сходимость??

Сделать замену $x^4=t$, построить ряд, составленный из интегралов по полупериодам косинуса и оценить каждый из этих интегральчиков, например, по теореме о среднем.

 Профиль  
                  
 
 Re: Исследовать сходимость несобственных интегралов - проверьте
Сообщение27.12.2010, 18:58 
Аватара пользователя


28/07/10
124
ИСН в сообщении #392419 писал(а):
Равен бесконечности - это теперь называется "сходится"?

Опечатка, уже исправил.

Спасибо!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group