一、求极限快速判别敛散性
由积分我们可以知道,是它的发散与收敛状态的一个临界点,那么我们通过将一个反常积分的被积函数同比较,自然就能快速判别敛散性。
那么一般我们按以下步骤进行:
1.寻找奇点
首先我们要找到积分反常的缘由,也就是被积函数的奇点:无定义点、分母为0的点以及趋近无穷的点。如果有多个奇点,那么应该把积分区域分开,使得每个区域上下限仅有一个奇点并且内部没有奇点。
2.求极限
假设我们得知奇点为点,那么我们就将被积函数除以,也就是乘以一个,那么得到一个函数。
如果奇点在无穷远处,那么就将原函数乘以得到,然后再计算到无穷的极限。
3.判断敛散性
对极限,如果极限结果为0,那么原反常积分收敛;否则发散。
二、必要知识总结
1.无穷大与无穷小的阶数
指数函数>>幂函数>>对数函数,一般我们都用。
例:求,虽然此时趋近于无穷,但是其阶数比幂函数低得多,那么自然要服从于幂函数,所以极限为。
2.区间信息的补充
对于一类积分,由于在小于0的时候一定收敛,不为反常积分,所以一般都会给出的预设条件使得其为反常积分。很多时候这个补充的条件会成为答案区间的一部分,务必注意。
三、不适用场景
位于分母且极限趋近于无穷的时候,其在无穷点处的无穷大阶数无法用来量化,会导致方法失效。
通式是做换元令,然后讨论大于、小于和等于的情况。
注:极限趋近的时候仍然可以用上面的方法。