[反常积分]一个定理的问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/28 00:18:30
1,a>0,[a,0]∫dx/x^p p<1,收敛,p>1=1,发散。
为什么p<1,收敛??p<1,x^p无法确定啊?p>1=1,发散也是,所以该极限就无法确定
2,a>0,[a,b]∫dx/(x-a)^p p<1,收敛,p>1=1,发散。
问题同上。
根据莱布里姿公式,当p<1时,0<x^(-p+1)<1, -1<x^(-p+1)/(1-p)<0 [0,a],x=0,原式=无穷,所以f(a)-f(0)=无穷,发散才对啊?

闭区间内,函数积分发散无界,则积分后的函数在闭区间内肯定有瑕点。否则相反。

当p=1时,∫dx/x^p=lnx在[0,a]有瑕点0,当x=0时,值为无穷大。所以发散。
当p不为1时
∫dx/x^p=x^(-p+1)/(1-p)
当p>1时,x^(-p+1)在[0,a]有瑕点0,当x=0时,值为无穷大。所以发散。
当p<1时x^(-p+1)则没有瑕点。所以收敛。

第2题同理。瑕点为x=a

问题补充:根据莱布里姿公式,当p<1时,0<x^(-p+1)<1, -1<x^(-p+1)/(1-p)<0 [0,a],x=0,原式=无穷,所以f(a)-f(0)=无穷,发散才对啊?

∫dx/x^p=x^(-p+1)/(1-p)=g(x)
当p<1时,积分函数g(x)的x的指数0<1-p<1,x=0时,g(0)=0,怎么会等于无穷??
当p>1时,积分函数g(x)的x的指数1-p<0,x=0时,g(0)才是无穷。
如g(x)=x^1/2;g(0)=0
g(x)=x^(-1/2);g(0)=1/0为无穷。
这是幂函数的基本性质。

具体过程忘了,你可以去看一下 高等数学 级数那一章,就有这个的证明
p>1时,因为n-1≤x≤n时,1/n^p≤1/x^p,所以

1/n^p=∫(n-1→n) 1/n^p dx≤∫(n-1→n) 1/x^p dx

Sn=1+1/2^p+……+1/n^p≤1+∫(1→n) 1/x^p dx=1+1/(p-1)×[1-1/n^(p-1)]<1+1/(p-1)

所以,部分和数列{Sn}单调有界,从而收敛,所以p级数收敛