matematykaszkolna.pl
Zbieżność całki Benny: Przy całce niewłaściwej natknąłem się w odpowiedzi na dziwną wskazówkę.
 xarctgx xarctgx xarctgx 
0

dx=01

dx+1

dx≥
 31+x4 31+x4 31+x4 
 xarctgx π dx 
01

dx+

1

 31+x4 324 3x 
Skąd takie dziwne oszacowanie? Jakiś lepszy pomysł na sprawdzenie zbieżności?
3 kwi 15:53
g: Jeśli badamy zbieżność całki ∫0 z nieujemnej funkcji f(x) i wiadomo, że całka ∫0T jest skończona dla każdego T>0, to wystarczy badać zbieżność całki ∫T. Przyjęcie odpowiednio dużego T upraszcza wymyślenie ograniczającego wyrażenia podcałkowego g(x), tak aby móc napisać nierówność: ∫T f(x) dx ≤ ∫T g(x) dx (gdy dowodzimy zbieżności i wiadomo że całka z g(x) jest zbieżna) lub ∫T f(x) dx ≥ ∫T g(x) dx (gdy dowodzimy rozbieżności i wiadomo że całka z g(x) jest rozbieżna) W tym zadaniu podejrzewam, że całka jest rozbieżna, więc robię takie oszacowanie: dla odpowiednio dużego T i x >= T: 1) x arctg x ≥ x/2 2) 31+x4 ≤ 2x4/3 czyli że dla x ≥ T: g(x) = 1/4 x−1/3 ≥ f(x). Całka ∫Tx−1/3dx jest rozbieżna, więc całka z f(x) też.
3 kwi 16:33
Benny: Dzięki bardzo. Wiesz może skąd takie ograniczenie z tym π?
3 kwi 16:44
Godzio: Można by było zrobić też z kryterium ilorazowego porównując z funkcją
 x 1 
g(x) =

=

 x4/3 x1/3 
 π 
Granica ilorazu jest równa

, stąd zbieżność zależy od zbieżności całki
 2 
 1 
0

dx
 x1/3 
3 kwi 16:48