高等数学反常积分绝对收敛条件收敛发散?

2026年09月25日 05:34
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分享一种解法。∵x→∞时,1/x→0,∴cos(1/x^p)~1-(1/2)/x^(2p),sin(1/x^p)~1/x^p。
∴ln[cos(1/x^p)+sin(1/x^p)]~ln[1-(1/2)/x^(2p)+1/x^p]~1/x^p-(1/2)/x^(2p)。
∴∫(1,∞)ln[cos(1/x^p)+sin(1/x^p)]dx与∫(1,∞)[1/x^p-(1/2)/x^(2p)]dx有相同的敛散性。
当p=1时,∫(1,∞)[1/x^p-(1/2)/x^(2p)]dx=-1/2+lim(x→∞)lnx →∞,发散。
当p≠1时,∫(1,∞)[1/x^p-(1/2)/x^(2p)]dx={[1/(1-p)]x^(1-p)-[(1/2)/(1-2p)]x^(1-2p)}丨(x=1,∞)。显然,p>1时,积分收敛;p<1时,积分发散。
且,p>1时,∫(1,∞)丨1/x^p-(1/2)/x^(2p)丨dx=∫(1,∞)[1/x^p-(1/2)/x^(2p)]dx,收敛。
∴综上所述,0≤p≤1时,∫(1,∞)ln[cos(1/x^p)+sin(1/x^p)]dx发散;p>1时,∫(1,∞)ln[cos(1/x^p)+sin(1/x^p)]dx收敛,且绝对收敛。
供参考。