Абсолютно збіжні інтеграли

29.5. Абсолютно збіжні інтеграли

Як і вище, будемо припускати, що функція f задана на полуінтервале [a, b), - Визначення 2. Невласний інтеграл f (x) dx називається абсолютно збіжним. якщо сходиться інтеграл | f (x) | dx.
Теорема 3 (критерій Коші абсолютної збіжності інтеграла). Для того щоб інтегралf (x) dxабсолютно сходився. необхідно і достатньо. щоб для будь-якого> 0 існувало таке, a<

Застосувавши критерій Коші збіжності невласного інтеграла (теорема 2) до інтеграла | f (x) | dx. отримаємо твердження теореми 3.

Теорема 4. Якщо невласний інтеграл абсолютно сходиться. то він і просто сходиться.
Якщо інтеграл f (x) dx абсолютно сходиться, то згідно необхідності виконання умов критерію Коші абсолютної збіжності інтеграла для будь-якого> 0 cуществует таке, a<

В силу достатності виконання умов критерію Коші для збіжності інтеграла з (29.28) і (29.31) слід збіжність інтеграла

Якщо інтеграл від абсолютної величини функції сходиться, то вона називається абсолютно інтегрованою (в несобственном сенсі) на відповідному проміжку.
Теорема 4 показує, що якщо функція абсолютно інтегровна, то вона і просто інтегрована в несобственном сенсі. Протилежне твердження невірно. Дійсно, розглянемо інтеграл

Перш за все, якщо доопределить підінтегральної функції при x = 0 одиницею, то, оскільки
= 1, вийшла функція буде неперервною, а отже, інтегрованою за Ріманом на будь-якому відрізку [0,],> 0. Тому визначення (29.1) невласного інтеграла (29.32) має сенс. Крім того, інтеграл (29.32) сходиться або розходиться одночасно з інтегралом

Для з'ясування збіжності цього інтеграла проинтегрируем його по частинах: якщо в результаті вийдуть вирази, що мають сенс, і приймає кінцеві значення, то це буде обґрунтуванням можливості інтегрування частинами і означатиме збіжність інтеграла (29.33). маємо

Схожі статті