求反常积分存在,一定收敛吗是发散还是收敛?


什么叫函数的瑕点(什么叫函数有定义)?如果你对这个不了解,来看看!
「高等数学」反常积分的计算,并判断它的收敛性,下面一起来看看本站小编小萌九尾给大家精心整理的答案,希望对您有帮助
什么叫函数的瑕点(什么叫函数有定义)1
反常积分:反常积分又叫做广义积分,指含有无穷上限/下限,或者被积函数含有瑕点的积分,也就是分为无穷区间上的反常积分和无界函数的反常积分。
无穷区间上的反常积分:设f(x)在区间[a,∞)上连续,称为f(x)在[a,+∞)上的反常积分.如果右边极限存在,称此反常积分收敛;如果右边极限不存在,就称此反常积分发散。
无界函数的反常积分:设f(x)在区间[a,b)上连续,且f(x)在趋向于点b上的极限为∞,成为f(x)在区间[a,b)上的反常积分(也称瑕积分),使f(x)极限为∞的点b称为f(x)的奇点(也称瑕点),这个点上是无法积分的。
图一
如图所示,给出一个反常积分,并告诉我们该反常积分收敛,则我们可以得到哪些信息。
通过反常积分的概念,可以知道这道题指的是在无穷区间的反常积分(只要一看积分区间有∞存在,即可知道该反常积分为在无穷区间上的反常积分),如果右边的极限存在,就称该反常积分收敛,这个概念说明该反常积分存在极限,这道题反常积分的瑕点为1。
那我们便可以将该反常积分分为两个区间来计算,一个区间是位于(0,1),另一个区间则是位于(1,+∞),我们可以先对第一个区间进行判断,因为要让该反常积分收敛,必须让两个区间的积分都收敛才可以。(一个是无界函数的反常积分,另一个则是无穷区间的反常积分。)
如果说这两个反常积分有一个不存在,就说明该反常积分不存在(发散),反之,要说明该反常积分存在(收敛),说明两个反常积分都要存在才可以。
由第一个区间判断可以得到,a<1;由第二区间判断可以得到当a+b>1时,收敛。
最后得到的结果便是,a<1,a+b>1,该反常积分收敛。
最后给出解答过程:
图二
虽然有这道实例的支撑,但我对反常积分还是不够理解,直到我看到了瑕积分的判敛性定理:
定理一,f(x)在区间(a,b]上连续并且f(x)>=0,设该区间趋向于a的极限存在,那就可以得到当x的幂次方小于1,该反常积分收敛,根据这个定理我们就能够得到a<1这个结果的存在。
定理二,假设f(x)在区间[b,+∞)上连续,并且f(x)>=0,并且可以设为极限在x趋向于正无穷的区间上得到的结果存在。
那么就可以得到,如果该结果属于[b,+∞),且其中x的幂次方大于1,则可以得到该反常积分收敛,则可以得到a+b>1。
当然,还有其他很多定理,这里我就不多讲了,大家自己去看看书,查阅一下资料,总的来说,如果不知道定理,完全可以通过计算定积分的方式来解答出题目,但如果不是太擅长计算定积分的话,那最好可以背诵一下这些定理,有助于解题。
这道题目其实要深究的话还要追溯到一元函数积分学的基本概念,具体的我们后面再讲。
图三
什么叫函数的瑕点(什么叫函数有定义)2
文 彦 考 研

梦想
有迹可循
老师介绍
川师师姐:2019年成功上岸四川师范大学数学专业,总分326分。对学科数学专业课的知识熟练掌握,对川师的历年真题有深入研究和总结,了解出题风格和套路;有自己的学习技巧和知识笔记,备考经验十分丰富。擅长根据学生特色定制不同的教学模式,因人施教,教学风格活泼,讲课深入浅出,条理清楚,层层剖析。
这是川师数学考研第 3 篇文章
考研是一种心态,一次选择,一个理想,一场战争,一场恋爱.....一年又一年,多少人实现了梦想,多少人黯然离去,多少人成为了这场战争中的新成员,多少人坚守着进入下一个轮回。
对于考研的人来说,欢乐、痛苦、心酸、无奈,还有迷茫,都是时而上演的剧情。但更多时候,无悔与坚持在一切复杂纠结的情绪中占了上风,在无数个冰冷而疲惫的夜晚,给予温暖。第二天清晨,双手捧着书继续上路,沉浸书海中。
考研经验
我们知道,选择考研意味着选择与众不同的生活方式,常伴你的是寂寞与枯燥;选择考研意味着投入一场体力智力大拼杀的持久战,等待你的是身心疲惫;选择考研意味着鼓起破釜沉舟的勇气,夺走你的将是很多考试和就业的机会。所以当你选择考研时,就意味着踏上这样一条不同寻常的路,这是每个考研学子在确定考研目标的时候应当首先考虑的。
从我自己的考研经历来看,经验也好,教训也好,可以归结为十二个字:“坚持就是胜利,细节决定成败。”对于考研战线拉得比较长的同学,最重要的就是坚持到底,坚持每天读、每天背、每天练、每天写。同时坚持的过程中一定要注意细节!都说细节是魔鬼,抓住了细节你就是上帝,以不变应万变,只要知识点足够扎实,就算再变态的魔鬼出题老师也奈何不了你。
至今为止,与同学们有了近三个月的接触,我们的课程也已经进行了一半多。在这个过程中,我看到了你们的认真与努力,更看到了那难能可贵的坚持的品质,这是一个考研人应该展现出来的状态,你们很棒!
注意事项
离我们考研的日子也越来越近,10月份一到,大家的浮躁情绪又开始到来,希望大家不要被周围的人的情绪影响,更要控制住自己的情绪,做自己该做的,想自己该想的。心态一定要稳住,要把剩余的时间充分利用起来。
另外,9月中上旬,报考学校出了招生简章,里面会有各个专业今年招生人数,大家报名之前要仔细阅读。
干货知识
一、反常积分相应知识点及经典例题
1、无穷积分的牛顿-莱布尼兹公式
【注】关于反常积分的“偶倍奇零”:
注意: 对反常积分,只有在收敛的条件下才能使用“偶倍奇零”的性质,否则会出现错误。
2、瑕积分的牛顿-莱布尼兹公式
设F(x)是f(x)的原函数,则也有类似牛–莱公式的的计算表达式:
3、内容小结
(1)反常积分(正常积分的极限):①积分区间无限,②被积函数无界.(2)两个重要的反常积分:
【说明】:有时通过换元 , 反常积分和常义积分可以互相转化。
例如:
a、当一题同时含两类反常积分时,应划分积分区间,分别讨论每一区间上的反常积分。
b、反常积分中重要的例子(经常用在举反例的地方):
(3)收敛与的关系:
判别下列命题的真伪,并说明理由:
数项级数知识点及经典例题
1、除了我们熟知的等比级数外,调和级数与 p 级数是两个常用的比较级数。
相应例题:
2、定理12.13需要注意的地方
定理12.13 设级数∑un绝对收敛,且其和等于 S 则任意重排得到的级数也绝对收敛,且有相同的和数.
注意:由条件收敛级数重排得到的新级数,即使收敛也不一定收敛于原来的和数,而且条件收敛收敛级数适当重排后,可得到发散级数,或收敛于任何事先指定的数。
3、用定义判断级数敛散性并求和
虽然定义法在判断数项级数敛散性时并不常用,但也不排除有特殊情况,
4、正项级数比较判别法
这是我们在判别正项级数敛散性时的常用方法,使用此方法的关键在于找到比较的对象级数。
作业批改
本课程部分课后作业批改
路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。总之,考研,不在于努力,而在于再努力;不在于坚持,而在于再坚持。用正确的方法,加上你强大的自信心和意志力,考上理想的大学不是困难。一份耕耘不一定有一分收获,但十份耕耘一定有一份收获,天道酬勤。努力总会有收获的,加油!祝大家心想事成!最终以优异的成绩考入自己理想的大学!
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什么叫函数的瑕点(什么叫函数有定义)3
一、考试目的
要求考生比较系统地理解和掌握数学分析的基本概念、基本理论和基本方法。同时,考察考生的逻辑推理能力、计算能力和运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
二、考试内容
1、实数集与函数
实数的概念,实数的性质,绝对值与不等式,区间与邻域,有界集与无界集,上确界与下确界,确界原理;函数的定义,函数的表示法,分段函数,有界函数,单调函数,奇函数与偶函数,周期函数。
2、数列极限
极限概念,收敛数列的性质(唯一性,有界性,保号性,单调性),数列极限存在的条件(单调有界准则,迫敛性法则,柯西准则)。
3、函数极限
函数极限的概念,单侧极限的概念,函数极限的性质(唯一性,局部有界性,局部保号性,不等式性,迫敛性),函数极限存在的条件(归结原则(Heine定理),柯西准则),两个重要极限,无穷小量与无穷大量,阶的比较。
4、函数连续
一点连续的定义,区间连续的定义,单侧连续的定义,间断点及其分类,连续函数的局部性质及运算,闭区间上连续函数的性质(最大最小值性、有界性、介值性、一致连续性),复合函数的连续性,反函数的连续性,初等函数的连续性。
5、导数与微分
导数的定义,单侧导数,导函数,导数的几何意义,导数公式,导数的运算(四则运算),求导法则(反函数的求导法则,复合函数的求导法则,隐函数的求导法则,参数方程的求导法则),微分的定义,微分的运算法则,微分的应用,高阶导数与高阶微分。
6、微分学基本定理
罗尔中值定理,拉格朗日中值定理,柯西中值定理,几种特殊类型的不定式极限与罗比塔法则,泰勒公式。
7、导数的应用
函数的单调性与极值,函数凹凸性与拐点。
8、实数完备性定理及应用
闭区间套定理,单调有界定理,柯西收敛准则,确界存在定理,聚点定理,有限覆盖定理,有界性定理的证明,最大小值性定理的证明,介值性定理的证明,一致连续性定理的证明。
9、不定积分
不定积分概念,换元积分法与分部积分法,几类可化为有理函数的积分。
10、定积分
黎曼积分定义,函数可积的必要条件,可积性条件,达布上和与达布下和,可积函数类,可变上限积分,牛顿-莱布尼兹公式,无穷积分收敛与发散的概念,审敛法(柯西准则,比较法,狄利克雷与阿贝尔判别法),瑕积分的收敛与发散的概念,收敛判别法。
11、定积分的应用
平面图形的面积,微元法,已知截面面积函数的立体体积,旋转体的体积平面曲线的弧长与微分,曲率,功,液体压力,引力。
12、数项级数
无穷级数收敛,发散等概念,柯西准则,收敛级数的基本性质,比较原理,达朗贝尔判别法,柯西判别法,积分判别法,交错级数与莱布尼兹判别法,绝对收敛级数与条件收敛级数及其性质,阿贝尔判别法与狄利克雷判别法。
13、函数项级数
一致收敛性及一致收敛判别法(柯西准则,优级数判别法,狄利克雷与阿贝尔判别法),一致收敛的函数列与函数项级数的性质(连续性,可积性,可微性)。
14、幂级数
阿贝尔定理,收敛半径与收敛区间,幂级数的一致收敛性,幂级数和函数的分析性质,几种常见初等函数的幂级数展开与泰勒定理。
15、傅里叶级数
三角函数与正交函数系,付里叶级数与傅里叶系数,以2p为周期函数的付里叶级数,收敛定理,以2L为周期的付里叶级数,收敛定理的证明。
16、多元函数极限与连续
平面点集与多元函数的概念,二元函数的极限、累次极限,二元函数的连续性概念,连续函数的局部性质及初等函数连续性。
17、多元函数的微分学
偏导数的概念,偏导数的几何意义,偏导数与连续性,连续性与可微性,偏导数与可微性,多元复合函数微分法及求导公式,方向导数与梯度,泰勒定理与极值。
18、隐函数定理及其应用
隐函数的概念,隐函数的定理,隐函数求导举例,隐函数组存在定理,反函数组与坐标变换,雅可比行列式,平面曲线的切线与法线,空间曲线的切线与法平面,曲面的切平面和法线,条件极值的概念,条件极值的必要条件。
19、重积分
二重积分的概念,可积条件,可积函数,二重积分的性质,二重积分的计算:化二重积分为累次积分,换元法(极坐标变换,一般变换),含参变量的积分,化三重积分为累次积分,换元法(一般变换,柱面坐标变换,球坐标变换),立体体积,曲面的面积,物体的重心,转动惯量,含参变量非正常积分及其一致收敛性概念,一致收敛的判别法(柯西准则,与函数项级数一致收敛性的关系,一致收敛的M判别法),含参变量非正常积分的分析性质,欧拉积分:格马函数及其性质,贝塔函数及其性质。
20、曲线积分与曲面积分
第一型曲面积分的的概念、性质与计算,第二型曲线积分的概念、性质与计算,两类曲线积分的联系,格林公式,曲线积分与路线的无关性,全函数,曲面的侧,第二型曲面积分概念及性质与计算,两类曲面积分的关系,高斯公式,斯托克斯公式,空间曲线积分与路径无关性,场的概念,梯度,散度和旋度。
三、试卷结构
考试题型:计算题、证明题
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