什么样的函数不可积 不可积分的函数一般有哪些

凌乱的华丽2022-08-23 20:07:206287

函数不可积是什么情况?什么样的函数不可积,函数可积不可积需要怎么验证?有什么函数是不可积的?哪些常见的初等函数是不可积的,如何判断一个函数不可积,方便求积分的一些方法?哪些函数不可积。

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函数绝对可积的条件

楼上的例子是正确的, 但理论依据是错误的.

数学分析里面指出, 如果在定义域内有有限的不连续点, 则函数可被黎曼积分.

但如果不连续点的数目是无穷的, 则函数不能被黎曼积分.

设f(x) = 1若x为有理数且f(x)=0若x为无理数, 则f(x)在[0,1]上黎曼不可积 (其他积分方法仍然可能成立)

分析: 因为有理数和无理数在[0,1]内都是稠密的, 所以无论如何对[0,1]进行分割, 在每段小区间内总有有理数和无理数, 所以函数在此区间内的最小值是0, 最大值是1, 所以求和上限的极限是1, 求和下限的极限是0, 两者不收敛于同一个值, 所以黎曼不可积.

常见的不可积分函数

正态分布函数的密度函数是不可积的,虽然它的原函数(即不定积分)存在,但不能用初等函数表达出来。

习惯上,如果一个已给的连续函数的原函数能用初等函数表达出来,就说这函数是“积得出的函数”,否则就说它是“积不出”的函数。比如下面列出的几个积分都是属于“积不出”的函数,但是这些积分在概率论,数论,光学,傅里叶分析等领域起着重要作用。

(1)∫e^(-x²)dx;(2)∫(sinx)/xdx;

(3)∫1/(lnx)dx;(3)∫sinx²dx;

(5)∫根号(a²sin²x+b²cos²x)dx(a²≠b²)

标准正态分布函数:Φ(x)=[1/根号(2π)]∫(-∞,x)e^(-x²/2)dx

这个函数是不可积的,但是它的原函数是存在的,只是不能用初等函数表示而已。 习惯上,如果一个已给的连续函数的原函数能用初等函数表达出来,就说这函数是“积得出的函数”,否则就说它是“积不出”的函数。比如下面列出的几个积分都是属于“积不出”的函数 ∫e^(-x*x)dx,∫(sinx)/xdx,∫1/(lnx)dx,∫sin(x*x)dx ∫(a*a*sinx*sinx+b*b*cosx*cosx)^(1/2)dx(a*a不等于b*b) -------------------------------------- 以下是从别人那粘贴过来的..原函数我也不知道,不过希望下面的对你有帮助 ___________________________________ 下面证明∫sint/tdt=π/2(积分上限为∞,下限为0) 因为sint/t不存在初等函数的原函数,所以下面引入一个“收敛因子”e^(-xt)(x>=0),转而讨论含参量的积分。 I(x)=∫e^(-xt)sint/tdt (积分上限为∞,下限为0) 显然: I(0)=∫sint/tdt(积分上限为∞,下限为0) I`(x)=∫∂(e^(-xt)sint/t)/∂x dt (积分上限为∞,下限为0) =∫e^(-xt)sin(t)sint(积分上限为∞,下限为0) =e^(-xt)(xsint+cost)/(1+x^2)|(上限为∞,下限为0) =-1/(1+x^2) 从而有 I(x)=-∫(1/(1+x^2))dx=-arctan(x)+C (1) |I(x)|=|∫e^(-xt)sint/tdt| ≤∫|e^(-xt)sint/t|dt ≤∫e^(-xt)dt =-(1/x)*e^(-xt)|(对t的积分原函数,上限为∞,下限为0) =1/x -->0 (x-->+∞) 即lim(I(x))-->0 (x-->+∞) 对(1)式两端取极限: lim(I(x))(x-->+∞) =-lim(-arctan(x)+C ) (x-->+∞)

=-π/2+C 即有0=-π/2+C,可得C=π/2 于是(1)式为 I(x)=-arctan(x)+π/2 limI(x)=lim(-arctan(x)+π/2) (x-->0) I(0)=π/2 所以有 I(0)=∫sint/tdt(积分上限为∞,下限为0)=π/2 因为sinx/x是偶函数,所以 ∫sint/tdt(积分上限为∞,下限为-∞) =π 。 ...

不可积函数怎么求积分

超越积分

超越积分(通常也称为不可积),也就是说这个积分的原函数不能用我们所学的任何一种函数来表示.但如果引入新的函数erf(x)=∫[0,x]e^(-t^2)dt,那么该函数的积分就可表示为erf(x)+c.

道理很简单,比如∫x^ndx,一般的该积分为1/(n+1)x^(n+1),如果不引入lnx,那么∫1/xdx就不可积了.因此对于一些积分,如果不引入新的函数,那么那些积分就有可能不可积,而且这种情况还会经常遇到.因此对于一些常见的超越积分,一般都定义了相关的新函数.

下面就介绍几个常见的超越积分(不可积积分)

1.∫e^(ax^2)dx(a≠0)

2.∫(sinx)/xdx

3.∫(cosx)/xdx

4.∫sin(x^2)dx

5.∫cos(x^2)dx

6.∫x^n/lnxdx(n≠-1)

7.∫lnx/(x+a)dx(a≠0)

8.∫(sinx)^zdx(z不是整数)

9.∫dx/√(x^4+a)(a≠0)

10.∫√(1+k(sinx)^2)dx(k≠0,k≠-1)

11.∫dx/√(1+k(sinx)^2)(k≠0,k≠-1)

以后凡是看到以上形式的积分,我劝你不要继续尝试,因为以上积分都已经被证明了为不可积积分.但是要注意的是,虽然以上积分的原函数不是初等函数,但并不意味着他们的定积分不可求,对于某些特殊点位置的定积分还是有可能算出来的,只不过不能用牛顿-莱布尼茨公式罢了!

比如∫[0,+∞)e^(-x^2)dx=√π/2,此处的积分值就是用二重积分和极限夹逼的方法得出的,而且只能算出(-∞,+∞)或是(0,+∞)上的值,其他的值只能用数值方法算出近似值.

再如∫[0,+∞)(sinx)/xdx=π/2,此处就是用留数理论得出的

什么不算基本初等函数

初等函数都是可积的,初等函数的组合也是可积的,但是可积不等于积得出来

不可积分的函数一般有哪些

你可以翻翻书,看看这一段的篇幅  这两个问题都太大了。

  1)判断一个函数不可积需要用定积分的定义、可积的充要条件或可积的必要条件,除了最后一种(利用可积的必要条件判断一个函数不可积)外都不是很容易的。

  2)求积分的所有有效的方法教材上都一一讨论过

函数不可积分的条件

正态分布函数的密度函数是不可积的,虽然它的原函数(即不定积分)存在,但不能用初等函数表达出来。

从数学分析老说,有界函数都可积,无界函数可能可积,可能不可积。 注意一个问题,原函数无法写出和不可积不是一个概念。

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