Математический форум Math Help Planet
http://mathhelpplanet.com/

Несобственный интеграл
http://mathhelpplanet.com/viewtopic.php?f=19&t=22489
Страница 1 из 1

Автор:  Wersel [ 09 мар 2013, 17:51 ]
Заголовок сообщения:  Несобственный интеграл

Необходимо установить сходится или расходится интеграл: [math]\int\limits_{0}^{2} \frac{dx}{\sqrt[3]{1-x}}[/math].

[math]\int\limits_{0}^{2} \frac{dx}{\sqrt[3]{1-x}} = \int\limits_{0}^{1} \frac{dx}{\sqrt[3]{1-x}} + \int\limits_{1}^{2} \frac{dx}{\sqrt[3]{1-x}}[/math]

Первый интеграл:

[math]\int\limits_{0}^{1} \frac{dx}{\sqrt[3]{1-x}} = \lim\limits_{\epsilon \to 1-0} \int\limits_{0}^{\epsilon} \frac{dx}{\sqrt[3]{1-x}} = \lim\limits_{\epsilon \to 1-0} (-\frac{3}{2} \cdot (1-\epsilon)^{\frac{2}{3}} + \frac{3}{2} \cdot (1-0)^{\frac{2}{3}}) = 0 + \frac{3}{2} = \frac{3}{2}[/math]

Второй интеграл:

[math]\int\limits_{1}^{2} \frac{dx}{\sqrt[3]{1-x}} = \lim\limits_{\epsilon \to 1+0} \int\limits_{\epsilon}^{2} \frac{dx}{\sqrt[3]{1-x}} = \lim\limits_{\epsilon \to 1+0} (-\frac{3}{2} \cdot (1-2)^{\frac{2}{3}} + \frac{3}{2} \cdot (1-\epsilon)^{\frac{2}{3}}) = -\frac{3}{2} \cdot (-1)^{\frac{2}{3}} + +0 = -\frac{3}{2} \cdot (-1)^{\frac{2}{3}}[/math]

Область определения [math]f(x) = x^{\frac{2}{3}}$[/math] - луч [math]$[0;+\infty)[/math], то есть второй интеграл расходится, и, соответственно исходный интеграл расходится.

Но что-то мне подсказывает, что второй интеграл таки будет сходится и равен [math]-\frac{3}{2}[/math], и исходный будет сходится, и равен [math]\frac{3}{2} - \frac{3}{2} = 0[/math]

Помогите дойти до истины, пожалуйста :)

Автор:  Human [ 09 мар 2013, 18:40 ]
Заголовок сообщения:  Re: Несобственный интеграл

Wersel писал(а):
Область определения [math]f(x) = x^{\frac{2}{3}}[/math] - луч [math][0;+\infty)[/math], то есть второй интеграл расходится


Не путайте арифметический корень с рациональной степенью. Изначально Вам дан именно арифметический корень нечётной степени, а он определён везде.

Автор:  Wersel [ 09 мар 2013, 18:49 ]
Заголовок сообщения:  Re: Несобственный интеграл

Human
Изначально - да, но пределы интегрирования мы же подставляем в первообразную. Или Вы имели ввиду, что, если изначально было [math]\frac{1}{\sqrt[3]{1-x}}[/math], то [math](1-x)^{\frac{2}{3}}[/math] можно трактовать как [math]\sqrt[3]{(1-x)^2}[/math] ?

Мне тут подсказали красивый вариант: [math]\frac{1}{\sqrt[3]{1-x}} = \frac{-1}{\sqrt[3]{x-1}}[/math]

Автор:  Human [ 09 мар 2013, 18:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Несобственный интеграл

Wersel писал(а):
Изначально - да, но пределы интегрирования мы же подставляем в первообразную. Или Вы имели ввиду, что, если изначально было [math]\frac{1}{\sqrt[3]{1-x}}[/math], то [math](1-x)^{\frac{2}{3}}[/math] можно трактовать как [math]\sqrt[3]{(1-x)^2}[/math]


Я имел в виду, что функция [math]\frac1{\sqrt[3]{1-x}}[/math] определена при всех значениях [math]x\ne1[/math] и тем более интегрируема в несобственном смысле на отрезке [math][1,2][/math]. Её первообразная на этом отрезке есть [math]-\frac32\sqrt[3]{(1-x)^2}[/math], а не [math]-\frac32(1-x)^{\frac23}[/math].

Wersel писал(а):
Мне тут подсказали красивый вариант: [math]\frac{1}{\sqrt[3]{1-x}} = \frac{-1}{\sqrt[3]{x-1}}[/math]


Можно и так.

Страница 1 из 1 Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/