Seminariile 1 2 Capitolul I. Integrale improprii

Σχετικά έγγραφα
Integrale cu parametru

Lucian Maticiuc SEMINAR 1 3. Capitolul I: Integrala definită. Primitive. 1. Să se arate că. f (x) dx = 0. Rezolvare:

CURS I II. Capitolul I: Integrala definită. Primitive. 1 Integrabilitate Riemann. Criterii de integrabilitate

Analiza matematică, clasa a XI-a probleme rezolvate Rolul derivatei întâi

Asupra unei metode pentru calculul unor integrale definite din functii trigonometrice

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

CAPITOLUL VII EXTINDERI ALE CONCEPTULUI DE INTEGRALĂ DEFINITĂ

Curs 4 Serii de numere reale

Seminar 3. Serii. Probleme rezolvate. 1 n . 7. Problema 3.2. Să se studieze natura seriei n 1. Soluţie 3.1. Avem inegalitatea. u n = 1 n 7. = v n.

BARAJ DE JUNIORI,,Euclid Cipru, 28 mai 2012 (barajul 3)

Integrale generalizate (improprii)

Capitolul 4. Integrale improprii Integrale cu limite de integrare infinite

sin d = 8 2π 2 = 32 π

ME.09 Transformate Fourier prin sinus şi cosinus

Curs 14 Funcţii implicite. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

ANALIZĂ MATEMATICĂ pentru examenul licenţă, manual valabil începând cu sesiunea iulie 2013 Specializarea Matematică informatică coordonator: Dorel I.

Tema: şiruri de funcţii

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

III. Serii absolut convergente. Serii semiconvergente. ii) semiconvergentă dacă este convergentă iar seria modulelor divergentă.

V.7. Condiţii necesare de optimalitate cazul funcţiilor diferenţiabile

Ion CRĂCIUN ANALIZĂ MATEMATICĂ CALCUL INTEGRAL EDITURA PIM

2 Ecuaţii diferenţiale Ecuaţia diferenţială de ordinul n... 55

Sunt variabile aleatoare care iau o infinitate numărabilă de valori. Diagrama unei variabile aleatoare discrete are forma... f. ,... pn.

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

Curs 2 Şiruri de numere reale

1. ŞIRURI ŞI SERII DE NUMERE REALE

SERII NUMERICE. Definiţia 3.1. Fie (a n ) n n0 (n 0 IN) un şir de numere reale şi (s n ) n n0

SEMINARUL 3. Cap. II Serii de numere reale. asociat seriei. (3n 5)(3n 2) + 1. (3n 2)(3n+1) (3n 2) (3n + 1) = a

5. FUNCŢII IMPLICITE. EXTREME CONDIŢIONATE.

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

ANALIZĂ MATEMATICĂ Noţiuni teoretice şi probleme rezolvate. Mircea Olteanu

Integrala nedefinită (primitive)

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

π } R 4. ctg:r\{kπ} R FuncŃii trigonometrice 1. DefiniŃii în triunghiul dreptunghic 2. ProprietãŃile funcńiilor trigonometrice 1.

MULTIMEA NUMERELOR REALE

SEMINAR TRANSFORMAREA FOURIER. 1. Probleme

SEMINAR 14. Funcţii de mai multe variabile (continuare) ( = 1 z(x,y) x = 0. x = f. x + f. y = f. = x. = 1 y. y = x ( y = = 0

Curs 1 Şiruri de numere reale

GHEORGHE PROCOPIUC ANALIZĂ MATEMATICĂ

Capitolul 3. Serii Fourier. a unei funcţii periodice de perioadă Dezvoltarea în serie Fourier

CURS VII-IX. Capitolul IV: Funcţii derivabile. Derivate şi diferenţiale. 1 Derivata unei funcţii. Interpretarea geometrică.

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

Functii Breviar teoretic 8 ianuarie ianuarie 2011

CONCURSUL NAŢIONAL DE MATEMATICĂ APLICATĂ "ADOLF HAIMOVICI" ETAPA FINALĂ - 22 mai 2010

Seminariile Capitolul IX. Integrale curbilinii

4. Integrale improprii cu parametru real

Sisteme diferenţiale liniare de ordinul 1

ELEMENTE DE CALCUL INTEGRAL (material incomplet, în curs de redactare) Paul GEORGESCU

EcuaŃii de gradul al doilea ax 2 + bx + c = 0, a,b,c R, a 0 1. Formule de rezolvare: > 0 b x =, x =, = b 2 4ac; sau

Cursul Măsuri reale. D.Rusu, Teoria măsurii şi integrala Lebesgue 15

TEMA 5: DERIVATE ŞI DIFERENȚIALE

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

CURS 11: ALGEBRĂ Spaţii liniare euclidiene. Produs scalar real. Spaţiu euclidian. Produs scalar complex. Spaţiu unitar. Noţiunea de normă.

Tit Tihon CNRV Roman FISA DE EVALUARE A UNITATII DE INVATARE. Caracteristici vizibile observate PUNCTAJ ACORDAT

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

R R, f ( x) = x 7x+ 6. Determinați distanța dintre punctele de. B=, unde x și y sunt numere reale.

Orice izometrie f : (X, d 1 ) (Y, d 2 ) este un homeomorfism. (Y = f(x)).

Asupra unei inegalităţi date la barajul OBMJ 2006

TITULARIZARE 2002 Varianta 1

f(x) = l 0. Atunci f are local semnul lui l, adică, U 0 V(x 0 ) astfel încât sgnf(x) = sgnl, x U 0 D\{x 0 }. < f(x) < l +

CURS XI XII SINTEZĂ. 1 Algebra vectorială a vectorilor liberi

CAPITOLUL 6 FORME LINIARE, BILINIARE ŞI PĂTRATICE. 6.1 Forme liniare

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

CAPITOLUL 2 SERII FOURIER. discontinuitate de prima speţă al funcţiei f dacă limitele laterale f ( x 0 există şi sunt finite.

riptografie şi Securitate

Ioan ROŞCA CALCUL NUMERIC. Elemente de teoria aproximarii

Calcul diferenţial şi integral (notiţe de curs)

Subiecte Clasa a VIII-a

EDITURA PARALELA 45 MATEMATICĂ DE EXCELENŢĂ. Clasa a X-a Ediţia a II-a, revizuită. pentru concursuri, olimpiade şi centre de excelenţă

Lucian Maticiuc SEMINAR Conf. dr. Lucian Maticiuc. Capitolul VI. Integrala triplă. Teoria:

Concurs MATE-INFO UBB, 1 aprilie 2017 Proba scrisă la MATEMATICĂ

2 ELEMENTE DE CALCUL VARIAŢIONAL

6 n=1. cos 2n. 6 n=1. n=1. este CONV (fiind seria armonică pentru α = 6 > 1), rezultă

( ) ( ) ( ) Funcţii diferenţiabile. cos x cos x 2. Fie D R o mulţime deschisă f : D R şi x0 D. Funcţia f este

CAPITOLUL 1. În acest paragraf vom reaminti noţiunea de primitivă, proprietăţile primitivelor şi metodele generale de calcul ale acestora.

CONCURS DE ADMITERE, 17 iulie 2017 Proba scrisă la MATEMATICĂ

Profesor Blaga Mirela-Gabriela DREAPTA

T R A I A N ( ) Trigonometrie. \ kπ; k. este periodică (perioada principală T * =π ), impară, nemărginită.

Subiecte Clasa a VII-a

COLEGIUL NATIONAL CONSTANTIN CARABELLA TARGOVISTE. CONCURSUL JUDETEAN DE MATEMATICA CEZAR IVANESCU Editia a VI-a 26 februarie 2005.

CAPITOLUL 1. ELEMENTE DE ALGEBRA

Teorema Rezidurilor şi Bucuria Integralelor Reale

Conice - Câteva proprietǎţi elementare

TEMA 3. Analiză matematică - clasa a XI-a (3h/săpt.), clasa a XII-a (3h/săpt.)

Criptosisteme cu cheie publică III

2.1 Sfera. (EGS) ecuaţie care poartă denumirea de ecuaţia generală asferei. (EGS) reprezintă osferă cu centrul în punctul. 2 + p 2

7. INTEGRALA IMPROPRIE. arcsin x. cos xdx

SEMINAR TRANSFORMAREA LAPLACE. 1. Probleme. ω2 s s 2, Re s > 0; (4) sin ωt σ(t) ω. (s λ) 2, Re s > Re λ. (6)

z a + c 0 + c 1 (z a)

Profesor emerit dr. Octavian STĂNĂŞILĂ ANALIZĂ MATEMATICĂ EDIŢIA DEFINITIVĂ. Floarea Darurilor

Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

GEOMETRIE PLANĂ TEOREME IMPORTANTE ARII. bh lh 2. abc. abc. formula înălţimii

Siruri de numere reale

Capitolul 7 DERIVATE. DIFERENŢIALE

Convergenţa uniformă a şirurilor de funcţii

4.7. Stabilitatea sistemelor liniare cu o intrare şi o ieşire

1 Serii numerice Definiţii. Exemple... 45

4. Serii de numere reale

Transcript:

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc Fcultte de Mtemtică Clcul integrl şi Aplicţii, Semestrul I Lector dr. Lucin MATICIUC Seminriile Cpitolul I. Integrle improprii. Să se studieze ntur integrlei +. Rezolvre: Observăm că se integreză funcţi f : [, R, f + cre este continuă pe orice intervl de tipul [, b], cu b > deci este integrbilă pe orice intervl compct [, b] [,. Atunci, prin definiţie Dr + rctg deci b b + + + rctg b rctg b rctg rctg b rctg π cee ce însemnă că integrl improprie de primul tip. Să se studieze ntur integrlei +. Rezolvre: + π + este convergentă şi Observăm că se integreză funcţi f :, ] R, f + cre este continuă pe orice intervl de tipul [ b, ], cu b > deci este integrbilă pe orice intervl compct [ b, ], ]. Atunci, prin definiţie Deci + b + + rctg b rctg rctg b rctg b rctg π cee ce însemnă că integrl improprie de primul tip + este convergentă şi. Să se studieze ntur integrlei +. Rezolvre: Prin definiţie + Deci integrl improprie de primul tip + π + + + π + π π + este convergentă şi + π

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc. Fie >. Integrl α este convergentă pentru α > şi divergentă pentru α. Rezolvre: Observăm că se integreză funcţi f : [, R, f cre este continuă pe orice intervl α de tipul [, b], cu b > deci este integrbilă pe orice intervl compct [, b] [,. Atunci, prin definiţie b b α α α Dr deci, pentru α, şi pentru α, b b α α+ α +, α ln, α ln b ln b ln ln α α α+ α + b b α α Dcă vem α > tunci α > deci α α > deci α. Integrl iniţilă este tunci deci α α+ b α +, α ln b, α b α α α α α α α, ir dcă vem α < tunci { α α, α >, α α α α deci este C pentru α > şi D pentru α. 5. Studiţi, folosind definiţi, convergenţ următorelor integrle improprii de speci I: e ln, / b e e, c e sin, d e cos, e +, f g Rezolvre: e, e α sin β, α >, h e α cos β, α >. e subst. ln y / ln y / dy y / / y y y y y.

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc b e e subst. e y e dy ln y y ye ln + ln e +. y c plicăm de două ori metod de integrre prin părţi pentru clcul primitiv F e sin e sin + e cos F F e sin + e cos Deci Dr F + ir deorece sin + cos F + e. e sin F + F + F. F + def sin + cos + + e sin + cos + sin + cos + sin + cos + + + dică este mărginit ir Am folosit rezulttul: + e e Lem Fie f, g : I R unde I este un intervl. Presupunem că f şi g M, I. Atunci [f g ] dică produsul dintre o cntitte cre tinde l zero şi o cntitte mărginită este o cntitte cre tinde l zero. Prin urmre f e sin F + F +. e e e + e. g Observăm că se integreză funcţi f : [, R, f e α sin β cre este continuă pe orice intervl de tipul [, b], cu b > deci este integrbilă pe orice intervl compct [, b] [,. Atunci, prin definiţie e α sin β b e α sin β Dr pentru clculul integrlei b e α sin β vezi metod de integrre prin părţi: e α α sin β + β cos β sin β α + β e α α sinβ+β cosβ dică primitiv F e α. Obţinem F β şi deci α +β α +β e α sin β F F F + β α + β

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc Ţinând cont de fptul că funcţiile sin, cos sunt mărginite de obţinem că sin β + β cos β α α sin β + β cos β α + β α + β şi pe de ltă prte e α e e funcţie mărginită şi o funcţie cre tinde l v tinde l obţinem că deci h Avem F α + β α + β. Dr vând în vedere că produsul dintre o α sin β + β cos β α + β e α sin β F F + e α cos β 6. Să se studieze convergenţ următorei integrle improprii e α β α + β β α + β α α + β. Rezolvre: + Avem f + / +. Trebuie să determinăm α stfel încât să eiste it α f. α f α / α+/ + + Având în vedere că it este l, scotem fctor forţt l putere ce mi mre α f α+/ / leg α + / + / + + Deci pentru α / obţin α f, deci + este D. 7. Studiţi convergenţ următorelor integrle improprii : d Rezolvre: rctg, b e +, e rctg, c e b,, b >. rctg +, Avem f rctg. Trebuie să determinăm α stfel încât să eiste it α f α α f. rctg leg α rctg π. Deci pentru α > obţin α f π, deci rctg este C. b Avem f rctg. Trebuie să determinăm α stfel încât să eiste it α f α α f. rctg leg α rctg π. Deci pentru α obţin α f π, deci rctg este D. L punctele b şi c putem consider intergl clcultă pe intervlul [, + deorece it în eistă şi este finită, rctg rctg şi. Deci integrl este improprie de speci I. +

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc 8. Studiţi, folosind criteriul de convergenţă în α, convergenţ următorelor integrle improprii: 5 +, c +, b d + 5 + +, + + 6. 9. Studiţi convergenţ următorelor integrle improprii: +, b e, c +. Indicţie: se scrie fiecre integrlă c sumă de lte douăintegrle. Eventul se pote folosi şi pritte funcţiei de sub integrlă şi fptul că f f, f este funcţie pră, f este funcţie impră. Studiţi convergenţ următorelor integrle improprii clculându-le, eventul, în prelbil: +, b ln, c, d + +, e ln +, f +, g +. Rezolvre: Mi întâi, + + + b + c + + b + + b + c + + c /, b /, c / şi deci + + + + + ln + + ln + + + ln + + 6 + 6 + ln + 6 ln + + + ln + 6 ln + + rctg / + C / / 6 ln + ln + + rctg / + C / + 6 ln + + + / rctg / 6 ln + + + + rctg / + C. / 5

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc Integrl improprie este tunci + 6 ln + + + + rctg / / 6 ln + + + ln + + + + / rctg rctg / / / ln ln + rctg rctg / / π + rctg π + π 6 π. b Clculăm mi întâi primitiv ln ln + + C. ln ln ln ln + Integrl improprie este tunci deorece ln ln ln ln +. ln / L Hospitl. c Clculăm mi întâi primitiv făcând substituţi vezi Integrle din funcţii irţionle: Dr t + t + t + t deci + t + + rctg + C. Integrl improprie este tunci + t + + + + t t tdt + + t + t dt t t + t tdt. + t + rctg + t + t + t + + rctg rctg + π π + π. dt t + t + rctgt + C 6

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc d Observăm mi întâi că + + + + + + + deci + + + + + + + + Integrl improprie este tunci vezi şi punctul e Observăm mi întâi că + + + + + + + + + + + π π 9. + + + + deci ln + ln + + ln +. + ln + + Pentru clcul integrl +, trebuie s descompunem frcţi în frcţii simple: Deci + + b + c, b, c. + ln + ln + + + + ln + + ln + ln + + ln ln + + C ln + + ln ln + + C ln + + ln + + C Integrl improprie este tunci deorece ln + ln + + ln + ln + + ln + + ln + ln + ln ln, ln / + L Hospitl, ln + ln ln. + 7

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc g Deorece + + + + + +, putem descompune în frcţii simple şi obţinem [ + ln + + + + rctg. Arătţi că următorele integrle improprii sunt divergente: + + rctg ]. + Rezolvre: cos, b + sin, c + sin. b Observăm că se integreză funcţi f : [, R, f sin cre este continuă pe orice intervl de tipul [, b], cu b > deci este integrbilă pe orice intervl compct [, b] [,. Atunci, prin definiţie sin b sin cos b + cos cos b cos Dr cos nu eistă funcţiile periodice nu u ită l deci sin nu eistă dică. Studiţi convergenţ integrlelor Rezolvre: sin α, sin este divergentă. cos, >, α >. α Integrlele sunt C deorece putem plic Criteriul lui Dirichlet funcţiilor f sin respectiv f cos şi g. α Într-devăr vem f sin integrbilă pe orice [, b] şi b sin cos b + cos, < b <. Evident g este descrescătore α > şi α În prticulr se obţine convergenţ integrlelor g sin, cos m putut etinde l czul deorece it în este finită, sin.. Studiţi convergenţ integrlelor: sin 5 sin, b k +. Rezolvre: Ambele integrle sunt improprii de speci I. Integrl este C deorece putem plic Criteriul lui Dirichlet funcţiilor f sin 5 şi g. b Integrl este C deorece putem plic Criteriul lui Dirichlet funcţiilor f sin şi g k +. 8

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc. Să se studieze ntur integrlei. Rezolvre: Observăm că se integreză funcţi f : [, R, f cre este continuă pe orice intervl de tipul [, c], cu < c < deci este integrbilă pe orice intervl compct [, c] [,. Atunci, prin definiţie c c Deci integrl improprie 5. Să se studieze ntur integrlei Rezolvre: rcsin rcsin π/ este C.. rcsin c c rcsin c rcsin c Observăm că se integreză funcţi f :, ] R, f deci punctul singulr este. 6. Să se studieze ntur integrlei. Rezolvre: Observăm că se integreză funcţi f :, R, f ±. 7. Integrl + b b λ este convergentă pentru λ < şi divergentă pentru λ. Rezolvre: deci punctele singulre sunt Observăm că se integreză funcţi f : [, b R, f cre este continuă pe orice λ b intervl de tipul [, c], cu < c < b deci este integrbilă pe orice intervl compct [, c] [, b. Atunci, prin definiţie b c b λ c b b λ c b c b λ Dr deci, pentru λ, b λ+ b λ, λ λ + ln b, λ c c b b ln b c ln b c + ln b c b c b ln + + ln b + ln b 9

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc şi pentru λ, c b λ b λ+ c c b c b λ + λ+ + b λ+ λ λ Dcă vem λ > tunci λ > deci λ+ + λ + λ > deci λ+ +. Integrl iniţilă este tunci b deci b b b λ c b λ b λ λ b λ+ λ + 8. Anlog se pote studi ntur integrlei Rezolvre: c, λ ln b c b c, λ b c λ+ c b λ este C pentru λ < şi D pentru λ. b λ, λ R. b λ+ λ + +, ir dcă vem λ < tunci +, λ, b λ+, λ λ <. Observăm că se integreză funcţi f :, b] R, f cre este continuă deci integrbilă pe orice intervl compct [, c], b]. Se obţine că λ b +, λ, λ b λ+, λ <. λ 9. Să se studieze ntur integrlei Rezolvre:. Observăm că se integreză funcţi f : [, R, f cre este continuă deci integrbilă pe orice intervl compct [, c] [,. Trebuie să determinăm λ stfel încât să eiste it λ f. Deorece [, vem că < λ λ, deci λ f Aleg λ / şi obţin λ + + λ / + + λ f + +, Deci pentru λ / <, λ f, dică integrl este C.

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc. Studiţi convergenţ următorelor integrle improprii: ln, b, c 5 + 6, d, b e, b f + +, g, h, i, j 5 + 6, k. Rezolvre: Clculăm mi întâi primitiv ln ln ln + C ln + C, C R. Deci b c ln [ ln ] ln + ln + notând y < y ln y notând z y + y z + + ln z z. d 5 + 6 e Fcem substituţi şi obţinem I b b b b 5/ + b y + +b b dy y b b b y f vom lu λ / şi α /. y 5 + 6 + y y + + b b b b dy + + b y b b + + b y y b b rcsin + 5/ 5 + 6. dy b dy + b b dy y b y b b +b b dy y.

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc g vom lu λ /. h ln + + C. Acum + ln + ln + + c ln c c + ln + > ln + + c ln > j Clculăm mi întâi primitiv 5 + 6 descompunând în frcţii simple.. Studiţi convergenţ următorelor integrle improprii: 5 + + + π rctg, b + cos + sin, c ln, d ln β, β R, e ln β, β R, f ln, g 5, h π/ e e, i ctg, j π sin, k ln, l e, ln m, Rezolvre: n ln +. Avem f π rctg. Trebuie să determinăm α stfel încât să eiste it α f. π rctg α f α π rctg nedeterm. α leg α şi plic L Hospitl + +. Deci pentru α obţin α f, deci π rctg este D. b α f α + cos + cos leg α + sin + sin + cos + sin + +. + cos + sin

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc Am folosit că c cos sin şi, α f α ln leg α ln + > deci it este > ir α, prin urmre integrl este divergentă Conform Criteriului în α. d Clculăm primitiv ln β Dcă β, tunci ln Prin urmre, pentru β, ln β ln pp. β şi fc subst. ln t t β dt t β+ ln β+ + C + C. β + β + ln ln subst. ln t dt ln t + C ln ln + C. t β+ ln β ln β + β β β β ln + β+ ln β+ ln β+ ln β+ + ln β+ +, dcă β <, + β ln β β, dcă β >. ln β, Pentru β, ln ln ln ln ln ln ln ln ln + ln + ln + +. k Vom lu λ şi, notând cu y, vem + ln λ ln y y y. l Se obţine convergenţ cu α >, rbitrr les. m Se obţine convergenţ cu α,, rbitrr les. n Avem ln + ln. +. Studiţi, folosind criteriul de convergenţă în λ, convergenţ următorelor integrle improprii:, b + +, c 5, d, 5 e, + + e f e, g α, α >, e h ln /.

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc. Studiţi convergenţ următorelor integrle: π sin π/, b 7 + 6 cos sin sin + b cos, c, d b b, e b b, f b, < b, b π g sin + cos + Rezolvre: Folosim substituţi tg t şi formulele sin t t şi cos + t + t. Deci I b Folosim substituţi tg t şi formulele sin c sin t I d λ / şi λ / e Folosim substituţi f Folosim substituţi cu Obţinem b b b b π/ t tπ/ t dt t + b b t I tdt t + t t + dt t + b t şi cos. Deci + t + t b b t t + dt cos t + b sin t rctg t b t t cos t sin t + b sin t cos t dt b sin t dt. π/ b sin t b cos b sin t dt t sin t sin t cos tdt b cos t sin t π/ tπ/ b π t. sin tdt b π/ π b. cos t dt g Folosim substituţi tg t, dr [, π] [, π], ir tngent nu este definită în π/. Deci π sin + cos + π sin + cos + + dt t + t + 7 +. Studiţi convergenţ următorelor integrle improprii: e sin +, b + [], c [ ], π π sin + cos + dt t + t + 7 d [ln ].

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc Fcultte de Mtemtică Clcul integrl şi plicţii, Semestrul I Lector dr. Lucin MATICIUC Seminriile Cpitolul I. Integrle improprii ANEXĂ Integrl improprie de primul tip Definiţi Fie f : [, R, o funcţie integrbilă Riemnn pe intervle compcte de tipul [, b], pentru orice b >. Integrl b f se numeşte integrl improprie de primul tip. Dcă f eistă şi este finită vom spune că integrl improprie f este convergentă, nott C, şi vom scrie f b f O integrlă cre nu este convergentă se v numi divergentă, nott D. Teorem Fie >. Integrl α este convergentă pentru α > şi divergentă pentru α. Se obţine că α+ b α α +, α ln b, α { α α, α >, α. Remrc Similr putem defini f. Remrc 5 Integrl f se pote defini prin eglitte f f + b b f f + f Definiţi 6 Fie o integrlă improprie f. Spunem că integrl este bsolut convergentă, nott AC, dcă integrl f este C. Proposiţi 7 Dcă integrl f este AC, tunci e este C. Remrc 8 Reciproc rezulttului nterior nu re loc. 5

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc Convergenţ integrlei în czul funcţiilor pozitive Teorem 9 Criteriul de comprţie Fie f, g : [, R două funcţii stfel încât f g pe [,. i Dcă integrl improprie g este C, tunci şi integrl improprie f este C. ii Dcă integrl improprie f este D, tunci şi integrl improprie g este D. Teorem Criteriul în α Fie f : [, R stfel încât f pe [,. i Dcă eistă α > stfel încât α f < + tunci f este C. ii Dcă eistă α stfel încât α f > tunci f este D. Convergenţ integrlei în czul generl Teorem Criteriul lui Abel Fie f, g : [, R două funcţii stfel încât Integrl improprie f este C. Funcţi g este monotonă şi mărginită. În ceste condiţii integrl improprie f g este C. Teorem Criteriul lui Dirichlet Fie f, g : [, R două funcţii stfel încât Funcţi f este integrbilă pe [, b], pentru orice b > şi b f K, pentru orice < b <. Funcţi g este monotonă şi g. În ceste condiţii integrl improprie f g este C. Integrle de tip Froullni Teorem Fie < < b şi f : [, R o funcţie continuă şi mărginită. Dcă f su dcă f este C, tunci este C şi integrl f b f şi re loc formul f b f f ln b. Remrc Un rezultt similr re loc şi dcă f l, deorece considerăm g f l în teorem precedentă. 5 Integrl improprie de l doile tip. Definiţi 5 Fie f : [, b R, o funcţie integrbilă Riemnn pe intervle compcte de tipul [, c], pentru orice < c < b şi cre stisfce f. Integrl b f se numeşte integrl improprie de l doile b c tip. Dcă c b f eistă şi este finită vom spune că integrl improprie b f este C şi vom scrie b f c b Remrc 6 Punctul b de mi sus spunem că este punct singulr. c f Remrc 7 Similr putem defini b f în czul în cre funcţi f :, b] R este o funcţie integrbilă Riemnn pe intervle compcte de tipul [c, b], < c < b şi cre stisfce f. 6

Cpitolul I: Integrle improprii Lect. dr. Lucin Mticiuc Teorem 8 Integrl b este convergentă pentru λ < şi divergentă pentru α. Proposiţi 9 Anlog se pote studi ntur integrlei b b λ λ, λ R. Se obţine că b λ +, λ, b λ+, λ <. λ Teorem Criteriul în λ Fie f : [, b R stfel încât f, pentru orice [, b. Atunci Dcă eistă λ <.î. b λ f < tunci b f este C. b Dcă eistă λ.î. b λ f > tunci b f este D. b 7