x∫cos2t/t2dt,X→+∞,积分上限为1,下限为1/x ,为什么积分部分趋向+∞,老李在解析中未解释

x∫cos2t/t2dt,X→+∞,积分上限为1,下限为1/x ,为什么积分部分趋向+∞,老李在解析中未解释
那LimF(t)/(1/t)(t->0)使用洛比达法则的依据是什么,并不能确定分母趋向于无穷
Raincho 1年前 已收到1个回答 举报

tigersky007 幼苗

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设F(t) = ∫cos2t/t2dt,即函数F(t)为该不定积分的一个原函数,则原定积分值可写为:
∫cos2t/t2dt (积分上限为1,下限为1/x ,x→+∞)= F(1) - F(1/x) (x→+∞)
显然F( 1 )为常数,
要证明该定积分值为趋向于正无穷,则只需证明 lim F(1/x)(x→+∞) 的极限为- ∞,
而由洛必达法则有:lim F(1/x)/ x (x→+∞) = lim F(t) / (1/ t)(t→0+)
= lim F'(t) /(1/ t)' (t→0+)
= lim (1/ t^2) * cos2t * (-1/ t^2)^(-1) (t→0+)
= lim -cos2t (t→0+)
= -1
也就是说当 x→+∞时,F(1/ x)与 x 是同级的无穷大,而且趋近于 - ∞,
故原定积分等于 F( 1 ) - F(1/ x)(x→+∞)为趋近于正无穷
回答补充:这里使用洛必达法则确实有一定的勉强,因为使用洛必达法则的条件不一定满足,不过也可以类似的利用洛必达法则证明方法来证明该题:
假设 lim F(t) (t->0+) = a (a为某个常数),
虽然函数F(t)在t=0处不一定有定义,但我们可以定义F(0)= a 从而使得函数F(t)可以在一段闭区间([0,t] ,t>0)中满足拉格朗日中值定理的条件,
故有:lim F(t)- F(0)(t->0+) = lim(t - 0)F'(c) (t->0+,0

1年前

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