含参量反常积分的一致收敛性
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第16题证明题
16.设对任意实数 $\displaystyle A>0$ ,函数 $\displaystyle f(x)$ 在 $\displaystyle [0, A]$ 上可积,且 $\displaystyle \lim _{x \rightarrow+\infty} f(x)=B$( $\displaystyle B$ 有限),证明: $\displaystyle \lim _{t \rightarrow 0^{+}} t \int_{0}^{+\infty} \mathrm{e}^{-t x} f(x) \mathrm{d} x=$ B.(华东师大 2015,苏州大学 2013,四川大学 2009,南开大学 2010,浙江大学 2009,山东大学 2010( $\displaystyle B=2$ ))
第17题证明题
17.设 $\displaystyle f(x)$ 在 $\displaystyle [0,+\infty)$ 上内闭可积,且 $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} f(x) \mathrm{d} x$ 收敛,$\displaystyle a>1$ .证明:
$\displaystyle \lim _{y \rightarrow 0^{+}} \int_{0}^{+\infty} a^{-y x} f(x) \mathrm{d} x=\int_{0}^{+\infty} f(x) \mathrm{d} x$ 。
$\displaystyle \lim _{y \rightarrow 0^{+}} \int_{0}^{+\infty} a^{-y x} f(x) \mathrm{d} x=\int_{0}^{+\infty} f(x) \mathrm{d} x$ 。
第18题计算题
18.计算下列反常积分.
(1) $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} \frac{\mathrm{e}^{-a x}-\mathrm{e}^{-b x}}{x} \mathrm{~d} x(b>a>0)$ 。(安徽大学 2012,安徽师大 2006 ,三峡大学 2011,山东大学 2002,天津大学 2005,北京理工 2004,华东师大 2004,湖北大学 2010/2011,河海大学 2006,江苏大学 2010,华南理工 2010,中南大学 2001,西北工大 2002,曲阜师大 2009/2011,南京农大 2009,山东师大 2008,东北师大 2002,东华大学2005,华东理工 2004,聊城大学 2004/2012/2010,山西师大 2009,温州大学 2009;$\displaystyle b=\mathrm{e}, a=1$ :南京师大 2010,西安交大 2006;上海 大学 $\displaystyle 2013(a=3, b=6)$ ;山东科技 $\displaystyle 2010(a=2, b=5) / 2009$ ;北京 工 大 2006/2010( $\displaystyle a=1, b=3$ ).
(2) $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} \frac{\arctan (a x)-\arctan (b x)}{x} \mathrm{~d} x, a>0, b>0$ 。
(3) $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} \frac{\mathrm{e}^{-\alpha x^{2}}-\mathrm{e}^{-\beta x^{2}}}{x} \mathrm{~d} x, \alpha>\beta>0$ .(华中科技2011,东华大学1999,华侨大学2008,温州大学2012,深圳大学 $\displaystyle 2010(\beta=1)$ ,湖南师大 2004 ,山东大学( $\displaystyle a=1$ ))
(4) $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} \frac{\arctan \left(a x^{2}\right)-\arctan \left(b x^{2}\right)}{x} \mathrm{~d} x, b>a>0$ .
(5) $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} \frac{1-\mathrm{e}^{-y x}}{x \mathrm{e}^{2 x}} \mathrm{~d} x, y>-2$ .
(6) $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} \frac{1-\mathrm{e}^{-\alpha x}}{x \mathrm{e}^{x}} \mathrm{~d} x, \alpha>-1$ .
分析:可用傅茹兰尼公式,亦可用积分号下的积分法求解.
(1) $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} \frac{\mathrm{e}^{-a x}-\mathrm{e}^{-b x}}{x} \mathrm{~d} x(b>a>0)$ 。(安徽大学 2012,安徽师大 2006 ,三峡大学 2011,山东大学 2002,天津大学 2005,北京理工 2004,华东师大 2004,湖北大学 2010/2011,河海大学 2006,江苏大学 2010,华南理工 2010,中南大学 2001,西北工大 2002,曲阜师大 2009/2011,南京农大 2009,山东师大 2008,东北师大 2002,东华大学2005,华东理工 2004,聊城大学 2004/2012/2010,山西师大 2009,温州大学 2009;$\displaystyle b=\mathrm{e}, a=1$ :南京师大 2010,西安交大 2006;上海 大学 $\displaystyle 2013(a=3, b=6)$ ;山东科技 $\displaystyle 2010(a=2, b=5) / 2009$ ;北京 工 大 2006/2010( $\displaystyle a=1, b=3$ ).
(2) $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} \frac{\arctan (a x)-\arctan (b x)}{x} \mathrm{~d} x, a>0, b>0$ 。
(3) $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} \frac{\mathrm{e}^{-\alpha x^{2}}-\mathrm{e}^{-\beta x^{2}}}{x} \mathrm{~d} x, \alpha>\beta>0$ .(华中科技2011,东华大学1999,华侨大学2008,温州大学2012,深圳大学 $\displaystyle 2010(\beta=1)$ ,湖南师大 2004 ,山东大学( $\displaystyle a=1$ ))
(4) $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} \frac{\arctan \left(a x^{2}\right)-\arctan \left(b x^{2}\right)}{x} \mathrm{~d} x, b>a>0$ .
(5) $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} \frac{1-\mathrm{e}^{-y x}}{x \mathrm{e}^{2 x}} \mathrm{~d} x, y>-2$ .
(6) $\displaystyle \int_{0}^{+\infty} \frac{1-\mathrm{e}^{-\alpha x}}{x \mathrm{e}^{x}} \mathrm{~d} x, \alpha>-1$ .
分析:可用傅茹兰尼公式,亦可用积分号下的积分法求解.
第27题求解题
27.求 $\displaystyle \lim _{u \rightarrow+\infty} \frac{1}{2 \pi} \int_{0}^{u} \mathrm{~d} z \iint_{D} \frac{\sin \left(z \sqrt{x^{2}+y^{2}}\right)}{\sqrt{x^{2}+y^{2}}} \mathrm{~d} x \mathrm{~d} y$ ,其中积分区域 $\displaystyle D: 1 \leqslant x^{2}+y^{2} \leqslant 4^{2}$ .