144
Zweiter Teil. Integral-Rechnung.
CO
Das Integral
hat den Wert + oo, weil
- lim llx-ll 2 = + oq
xlx
daher ist die Reihe
divergent.
§ 3. Integration unendlicher Reihen.
271. Hauptsatz über die Integration gleichmäßig-
konvergenter Reihen. Die Aufgabe, eine konvergente un
endliche Reihe, deren Glieder Funktionen von x sind, zu inte
grieren, kann sich in zweifacher FVeise darbieten. Entweder
ist die zu integrierende Funktion durch eine solche Reihe
definiert, und dann liegt die Aufgabe unmittelbar vor* oder
die Funktion unter dem Integralzeichen gehört zu denjenigen,
deren unbestimmte Integration mittels der elementaren Funk
tionen in endlicher Form nicht möglich ist, und dann wird
man mittelbar zu jener Aufgabe geführt, wenn man die Funk
tion in eine konvergente Reihe entwickelt.
Es sei
/00») + fli x ) + /-2 ( X ) + ' • '
(1)
eine unendliche Reihe, deren Glieder in dem endlichen Inter
valle (a, b) mit Einschluß der Grenzen eindeutige, stetige
Funktionen von x sind, und die in dem genannten Intervalle
gleichmäßig konvergiert (8l). Dann ist ihr Grenzwert f(x) eine
in demselben Intervalle einschließlich seiner Grenzen stetige
Funktion von x (83 j und daher zur Integration über (a, b)
geeignet. Es handelt sich nur darum, in welcher Weise die
Integration an der definierenden Reibe (1) zu vollziehen ist.
Darüber belehrt nun der folgende Satz:
Die durch gliedweise Integration einer in (a, b) gleich
mäßig konvergenten Reihe f 0 (x) -f f x {x) -f- /2 0*0 + * * * entstan
dene Reihe