Xosmas integrallar

Tengsizliklarni integrallash.

5 – xossa. Agar

integrallar yaqinlashuvchi bo’lib, tengsizlik o’rinli bo’lsa, u holda

tengsizlik o’rinli.

Isbot. tengsizlik

tengsizlikdan da limitga o’tish orqali kelib chiqadi.

Manfiy bo’lmagan funksiyalardan olingan xosmas integrallar.

1 – Teorema. Agar bo’lsa, u holda

xosmas integralning yaqinlashuvchi bo’lishi uchun

funksiyaning yuqoridan chagaralangan bo’lishi zarur va yetarli, ya’ni

munosabatning bajarilishi zarur va yetarli.

Isbot. Osonlik bilan korish mumkinki – funksiya o’suvchi bo’ladi. Haqiqatdan ham (1) shartdan va Riman integralining xossalaridan

ya’ni ekanligini olamiz.

Agar

xosmas integral yaqinlashuvchi bo’lsa, ya’ni

mavjud bo’lsa, u holda monoton funksiyaning limiti haqidagi teoremaga ko’ra

bo’ladi. Bu yerdan monoton funksiyaning limiti haqidagi teoremaga ko’ra

bo’ladi, ya’ni (2) shart bajariladi.

Aksincha (2) shart bajarilsa, u holda monoton funksiyaning limiti haqidagi teoremaga ko’ra (F – o’suvchi funksiya ) chekli

limiti mavjud bo’ladi, ya’ni

xosmas integral yaqinlashuvchi bo’ladi.

2 – Teorema. (Taqqoslash teoremasi ). Agar

tengsizlik bajarilsa, u holda

1. 
   integralning yaqinlashuvchiligidan integralning yaqinlashuvchiligi kelib chiqadi.
   
2. 
   – ning uzoqlashuvchiligidan ning uzoqlashuvchiligi kelib chiqadi.
   

Isbot. a) (3) shartdan Riman integralining tengsizliklarga bog’liq xossalaridan

kelib chiqadi. Agar integral yaqinlashuvchi bo’lsa, ya’ni

mavjud bo’lsa, u holda

Demak, manfiy bo’lmagan funksiya uchun (2) shart bajariladi va 1 – teoremaga ko’ra - integral yaqinlashuvchi bo’ladi.

b) Agar – uzoqlashuvchi bo’lsa, ham uzoqlashuvchi bo’lishi kerak. Aks holda, ya’ni – integralning yaqinlashuvchiligidan ning yaqinlashuvchiligi yuqorida isbotlanganiga ko’ra kelib chiqar edi.

Natija. Agar

shart abajarilib

bo’lsa, u holda va integrallar bir vaqtda yaqinlashuvchi yoki uzoqlashuvchi bo’ladi.

Isbot (5) va (6) shartlar bajarilganda

tengsizlik bajariladi. Bu yerda deb olsak, shunday topilib,

tengsizlik kelib chiqadi. (7) dan (5) ni hosobga olib,

tengsizlik kelib chiqadi. (Bu yerda ni shunday tanlaymizki bo’lsin). va funksiyalarning oraliqda maxsus nuqtalari yo’qligi sababli ularning shu oraliqda yaqinlashuvchi bo’lishi uchun ularning oraliqda yaqinlashuvchi bo’lishi zarur va yetarlidir.

Agar – integral yaqinlashuvchi bo’lsa, – integral ham yaqinlashuvchi bo’ladi. Bundan 2 – teoremaga ko’ra – integralning yaqinlashuvchi ekanligi kelib chiqadi. Hamda – ning uzoqlashuvchiligidan – ning uzoqlashuvchiligi kelib chiqadi.