\( \newcommand{\Ds}{\displaystyle} \newcommand{\PP}{{\mathbb P}} \newcommand{\RR}{{\mathbb R}} \newcommand{\KK}{{\mathbb K}} \newcommand{\CC}{{\mathbb C}} \newcommand{\ZZ}{{\mathbb Z}} \newcommand{\NN}{{\mathbb N}} \newcommand{\TT}{{\mathbb T}} \newcommand{\QQ}{{\mathbb Q}} \newcommand{\Abs}[1]{{\left|{#1}\right|}} \newcommand{\Floor}[1]{{\left\lfloor{#1}\right\rfloor}} \newcommand{\Ceil}[1]{{\left\lceil{#1}\right\rceil}} \newcommand{\sgn}{{\rm sgn\,}} \newcommand{\Set}[1]{{\left\{{#1}\right\}}} \newcommand{\Norm}[1]{{\left\|{#1}\right\|}} \newcommand{\Prob}[1]{{{{\mathbb P}}\left[{#1}\right]}} \newcommand{\Mean}[1]{{{{\mathbb E}}\left[{#1}\right]}} \newcommand{\cis}{{\rm cis}\,} \newcommand{\one}{{\mathbf 1}} \newcommand{\One}[1]{{\bf 1}\left(#1\right)} \renewcommand{\Re}{{\rm Re\,}} \renewcommand{\Im}{{\rm Im\,}} \renewcommand{\arg}{{\rm arg\,}} \renewcommand{\Arg}{{\rm Arg\,}} \renewcommand{\deg}{{\rm deg\,}} \renewcommand{\vol}{{\rm vol\,}} \renewcommand{\span}{{\rm span\,}} \newcommand{\ft}[1]{\widehat{#1}} \newcommand{\wt}[1]{\widetilde{#1}} \newcommand{\FT}[1]{\left(#1\right)^\wedge} \newcommand{\Lone}[1]{{\left\|{#1}\right\|_{1}}} \newcommand{\Linf}[1]{{\left\|{#1}\right\|_\infty}} \newcommand{\inner}[2]{{\langle #1, #2 \rangle}} \)

Απειροστικός Λογισμός Μιας Μεταβλητής

Μιχάλης Κολουντζάκης

Τμήμα Μαθηματικών και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών, Πανεπιστήμιο Κρήτης

 

Καταχρηστικά ολοκληρώματα

Κατ-1.

Ορισμός καταχρηστικών ολοκληρωμάτων

 

YouTube video preview
 

Κατ-2.

Υπολογίστε το ολοκλήρωμα
\[\int_1^\infty \frac{\ln{x}}{x^2}\,dx.\]

Η απάντηση είναι αριθμός με ακρίβεια 2 δεκαδικών ψηφίων.

Απάντηση 1
Προεπισκόπηση τύπου
Γράψτε έναν τύπο για να εμφανιστεί εδώ.

Κατ-3.

Σωστό ή λάθος;

Ας είναι \(f:[0, +\infty) \to [0, +\infty)\) μια συνάρτηση που είναι Riemann ολοκληρώσιμη σε κάθε φραγμένο διάστημα.

Αν  \(\lim_{x \to +\infty} f(x) = +\infty\) τότε \(\int_0^\infty f(x)\,dx = +\infty\).

Απάντηση:

Κατ-4.

Δύο απλά καταχρηστικά ολοκληρώματα

 

YouTube video preview
 

Παρατήρηση: Στο πρώτο παράδειγμα της διάλεξης έχω υπολογίσει κατά λάθος το ολοκλήρωμα από 1 έως \(+\infty\) αντί για το ολοκλήρωμα από 0 έως \(+\infty\) που ζητάει αρχικά. Κάντε την απαραίτητη τροποποίηση στο αποτέλεσμα.

Κατ-5.

Υπολογίστε το ολοκλήρωμα
\[\int_0^\infty x e^{-x^2} \,dx.\]

Η απάντηση είναι αριθμός με ακρίβεια 2 δεκαδικών ψηφίων.

Απάντηση 1
Προεπισκόπηση τύπου
Γράψτε έναν τύπο για να εμφανιστεί εδώ.

Κατ-6.

Υπολογίστε το ολοκλήρωμα
\[\int_{-\infty}^\infty x e^{-x^2} \,dx.\]

Η απάντηση είναι αριθμός με ακρίβεια 2 δεκαδικών ψηφίων.

Απάντηση 1
Προεπισκόπηση τύπου
Γράψτε έναν τύπο για να εμφανιστεί εδώ.

Κατ-7.

Μη αρνητικές συναρτήσεις

 

YouTube video preview
 

Κατ-8.

Σωστό ή λάθος;

Ας είναι \(f:[1, +\infty) \to [0, +\infty)\) μια συνάρτηση που είναι Riemann ολοκληρώσιμη σε κάθε φραγμένο διάστημα.

Αν  \(\Ds \int_1^\infty f(x)\,dx < \infty\) (αν δηλ. το ολοκλήρωμα είναι πραγματικός αριθμός) τότε \(\lim_{x \to +\infty} f(x) = 0\).

Απάντηση:

Κατ-9.

Σωστό ή λάθος;

Αν \(f:[0, +\infty) \to [0, +\infty)\) είναι φθίνουσα και \(\int_0^\infty f(x)\,dx < \infty\) τότε
\[ \lim_{x \to \infty} x f(x) = 0.\]

Απάντηση:

Κατ-10.

Μερικά παραδείγματα με μη αρνητικές συναρτήσεις

 

YouTube video preview
 

Κατ-11.

Ποια από τα παρακάτω καταχρηστικά ολοκληρώματα μη αρνητικών συναρτήσεων συγκλίνουν σε πραγματικό αριθμό;

Επιλέξτε όλες τις σωστές επιλογές:

Κατ-12.

Ποια από τα παρακάτω καταχρηστικά ολοκληρώματα μη αρνητικών συναρτήσεων συγκλίνουν σε πραγματικό αριθμό;

Επιλέξτε όλες τις σωστές επιλογές:

Κατ-13.

Κριτήριο σύγκλισης για προσημασμένες συναρτήσεις

 

YouTube video preview
 

Κατ-14.

Η \(f:[1, +\infty) \to [0, +\infty)\) είναι Riemann ολοκληρώσιμη σε κάθε φραγμένο διάστημα. Ποιες από τις παρακάτω υποθέσεις συνεπάγονται ότι
\[ \int_1^\infty f(t)\,dt < \infty;\]

Επιλέξτε όλες τις σωστές επιλογές: