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無(wú)窮積分?jǐn)可⑿耘袆e方法詳解:從極限到萊布尼茨判別法的全面指南

更新時(shí)間:2025-01-04 10:56:37作者:佚名

1、判斷級(jí)數(shù)的通項(xiàng)極限是否為0網(wǎng)校頭條,即是否存在。如果不是,則發(fā)散;如果有,則繼續(xù)步驟2。

2. 區(qū)分該級(jí)數(shù)是正項(xiàng)級(jí)數(shù)、交錯(cuò)級(jí)數(shù)還是任意項(xiàng)級(jí)數(shù)。區(qū)分完畢后,繼續(xù)步驟3。

正項(xiàng)級(jí)數(shù)、交錯(cuò)級(jí)數(shù)、任意項(xiàng)級(jí)數(shù)(該級(jí)數(shù)的每一項(xiàng)可以為正、負(fù)或零)。

3、按照如下方法判斷,確定相應(yīng)級(jí)數(shù)的收斂性和發(fā)散性。

常用的有比較準(zhǔn)則、比率準(zhǔn)則、根性準(zhǔn)則,最重要的是萊布尼茨準(zhǔn)則。

在使用萊布尼茨準(zhǔn)則之前,它必須是一個(gè)交錯(cuò)級(jí)數(shù)。

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一般情況下,會(huì)將其拆分為正項(xiàng)級(jí)數(shù)和其他類(lèi)型的級(jí)數(shù)(可能是正項(xiàng)級(jí)數(shù)、交錯(cuò)級(jí)數(shù)或任意項(xiàng)級(jí)數(shù)),然后分別判斷它們的收斂性和發(fā)散性。

首先對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單變換,令t=1-x,則原積分變?yōu)椤?lnt)^(2/m) dt |0,1。

我們首先看lnt /(1/t)^k。如果k>0,分子和分母都趨于無(wú)窮大。應(yīng)用羅比達(dá)規(guī)則得到 1/t /(-k /t^(k+1)) = -t^k/k。

因此,對(duì)于任何 k>0,極限為 0,lnt 是 1/t^k (k>0) 的低階無(wú)窮大。

所以(lnt)^(2/m)是1/t^(2k/m)的高階無(wú)窮大,2k/m>0。

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并且 ∫1/x^p dx = (p-1)1/x^(p-1) |0,1。

當(dāng)p=1時(shí),積分是lnx不可積的。

當(dāng) p>1 時(shí),積分在 x=0 處不收斂。

當(dāng)p為2k/m =0.5萊布尼茨判別法,即k=m/4時(shí)萊布尼茨判別法,可知(ln(t))^(2/m)的高階無(wú)窮大x^(-0.5)仍然可積,這意味著原積分也是可積的。積累。

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