TÍCH PHÂN SUY RỘNG
I. Tóm tắt lý thuyết:
I.1 Định nghĩa:Giả sử
xác định trên[img]
[You must be registered and logged in to see this link.] [\alpha ; +\infty )[/img] và khả tích trên một đoạn hữu hạn
.
Nếu tồn tại giới hạn (hữu hạn hoặc vô cùng):
thì giới hạn này được gọi là tích phân suy rộng của
trên [img]
[You must be registered and logged in to see this link.] )[/img]
Nếu giới hạn này hữu hạn ta nói tích phân suy rộng
là hội tụ.
Nếu giới hạn này là vô cùng hoặc không tồn tại ta nói tích phân suy rộng
là phân kỳ.
Ví dụ:
là hội tụ.
là phân kỳ.
I.2 Định nghĩa:.
I.3 Tích phân suy rộng với các cận vô hạn:Cho hàm số
khả tích trên [img]
[You must be registered and logged in to see this link.] mọi
. Tích phân suy rộng với các cận vô hạn, kí hiệu là:
.
Tích phân suy rộng
hội tụ khi và chỉ khi cả
và
cùng hội tụ với mọi
. Khi đó:
với mọi
.
I.4 Tích phân quan trọng: Bài toán xét sự hội tụ của tích phân:
với
Nếu
thì tích phân phân kỳ.
Nếu
thì tích phân hội tụ.
Nếu
thì tích phân phân kỳ.
I.5 Tiêu chuẩn hội tụ, trường hợp
I.5.1 Định lý 1:Cho hàm số
và khả tích trên [img]
[You must be registered and logged in to see this link.] mọi
. Để tích phân
hội tụ thì điều kiện cần và đủ là tồn tại
sao cho
với mọi
.
I.5.2 Định lý 2 (định lý so sánh 1):Cho các hàm số
và
khả tích trên [img]
[You must be registered and logged in to see this link.] với mọi
và
với mọi
. Khi đó:
Nếu
hội tụ thì
hội tụ.
Nếu
phân kỳ thì
phân kỳ.
I.5.3 Định lý 3 (định lý so sánh 2):Cho hàm số
không âm và khả tích trên [img]
[You must be registered and logged in to see this link.] với mọi
. Khi đó:
Nếu
với
thì các tích phân suy rộng
và
cùng hội tụ hoặc cùng phân kỳ.
Nếu
và
hội tụ thì
hội tụ.
Nếu
và
phân kỳ thì
phân kỳ.
Hệ quả 1:Giả sử với
đủ lớn hàm số
có dạng:
với
. Khi đó:
Nếu
và
thì
hội tụ.
Nếu
và
thì
phân kỳ.
trong đó
là hằng số.
Hệ quả 2:Nếu
và là VCB cấp
so với VCB cấp
tại
thì
hội tụ khi
và phân kỳ khi
.