maths.free › Real Analysis › Improper integrals

Improper integrals

Integrals to infinity or across a singularity, defined as limits.

∫₁^∞ 1/x² dx is a limit of ∫₁^b as b → ∞, and it converges to 1; the same integral of 1/x diverges. The boundary between the two, p = 1, is the same boundary as for the p-series. The integral test is exactly this correspondence.

ნამდვილი ასლი · integrate 1/x^2 dx from 1 to oo

Integrate x^(-2) from 1 to oo

\int_{1}^{\infty} \frac{1}{x^{2}}\, dx

Step by step

  1. \int_{1}^{\infty} \frac{1}{x^{2}}\, dx

    First find an antiderivative F, then evaluate F(b) − F(a).

  2. \int \frac{1}{x^{2}}\, dx = - \frac{1}{x}

    Power rule: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n+1) (n ≠ −1).

  3. F(\infty) - F(1) = \left(0\right) - \left(-1\right)

    Fundamental theorem of calculus: plug in the limits.

  4. = 1

    Simplify.

Reveal the answer
1

Now you Pick a problem, or type or draw your own. Every step, a picture, the answer hidden until you ask.

Keep your own working

უფასო ანგარიშის გამოყენებისას, ყველა გაკვეთილზე დამატებით ჩანაწერებს ნახავთ, დასრულებული და გადაწყვეტილი ამოცანების ჩანაწერებს ერთ ადგილას და მასწავლებელს, რომელსაც ამ გვერდის შესახებ შეკითხვა შეგიძლიათ გაუწიოთ. მათემატიკა ყველასთვის ხელმისაწვდომია, ანგარიშის შექმნის შემდეგაც კი.

რეგისტრაცია შესვლა

აქ გამოყენებული სიმბოლოები

Tap any symbol for the full definition, a picture, and what every letter in it means.

როგორ: Improper integrals

  1. First find an antiderivative F, then evaluate F(b) − F(a).
  2. Power rule: ∫xⁿ dx = xⁿ⁺¹/(n+1) (n ≠ −1).
  3. Fundamental theorem of calculus: plug in the limits.
  4. Simplify.

Questions people ask

What is the ε, δ definition actually saying?

That you can make the output as close to the limit as anyone demands (within ε) by keeping the input close enough (within δ). It replaces "approaches" with a challenge-and-response that can be checked.

Why does the harmonic series diverge when its terms go to zero?

Because the terms shrink too slowly: group them as 1/3 + 1/4 > 1/2, 1/5 + … + 1/8 > 1/2, and so on: infinitely many halves.

მეტი Real Analysis