題目
4. (8%)
∫−12x3+x1dx= *
*__**。
題目勘誤
官方原題:∫−12x3+x1dx。
實際上應為:被積函數在 x=0 有一階奇點;依通常瑕積分的定義,左右兩側分別發散,故此積分沒有有限值。只有另外指定柯西主值時,才會得到有限數值。
本頁保留官方原題,未替換原題條件。
解答
解法一
思路
- 先把分母分解成 x(x2+1),可立即看出 x=0 是積分區間內的奇點。
- 瑕積分必須將奇點左右分開取極限;不能把兩邊的發散量直接互相抵消。
答題過程
展開
x3+x1=x1−x2+1x.
其不定積分為
∫x3+x1dx=ln∣x∣−21ln(x2+1)+C.
故
∫−10x3+x1dx=−∞,∫02x3+x1dx=+∞.
所以通常的瑕積分 發散。若題目另行指定取柯西主值,才可得到 21ln58。