反常积分 收敛,则有 ,即是 的无穷小量。
证明:
(1)若 ,根据定积分的定义,积分是发散的。
(2)若 则
(3)从而,必有
TIp: 反之不成立。
一个结论:
是 的无穷小量。
无穷限积分的极限审敛法的改写:
给定反常积分
,
(1) ,即是 和 是同阶无穷小,则反常积分 和 同时收敛,同时发散 。
(2),当 收敛时, 也收敛。
当 发散时,无法判断 是收敛性。
例题:
设 ,反常积分 收敛,则有a1,对吗?
解答:
对于
收敛,根据上边的定理应有
(1)当 被积函数是 是同阶无穷小时,应有 ;
(2)当 被积函数是 是高阶阶无穷小时
对于
收敛,根据上边的定理
(1)当 被积函数是 是同阶无穷小时,应有 ;
(2)当 被积函数是 是高阶阶无穷小时
这时因为 不是 的无穷小量。
因此,结论正确。
解法2:
为了判定 的收敛性,作极限
此极限要存在且 收敛应有
为了判定 的收敛性,作极限
此极限存在且 收敛,应有