274. Integrale unendlich werdender Funktionen
115
^ Grenz-
’ Eichet
^ ÜäiBiKjg
J = M
I топ 6 be-
J ^Reinen
ls eine vor-
i x oder
' ein Sym-
äo wenn es
1 in ein an-
■ationsmter-
taformieren:
ert des nr-
ier hier be-
passend ge-
licks Me
kka Inte-
erden kann
für welche
bis an die
obere Grenze b, an welcher sie den Wert F(b) annehmen möge, so ist
x'
lim ff(x) dx = lim F(x) —F(a) = F{b) — F(a)
x' = b — 0 a x'-b-O
b
und daher Jf{ x ) dx — F(b) — F(a), (3)
a
so daß auch in diesem Falle der Hauptsatz der Integralrechnung Gültig
keit hat.
Wird die Funktion fix) statt an der oberen an der unteren Grenze
unendlich, also bei dem Grenzübergange lim x r = a + 0, so ist der Glei
chung (1) entsprechend zu definieren
b b
(fix) dx = lim ( f(x)dx, (4)
a x ' = a + Op
vorausgesetzt, daß der rechts angeschriebene Grenzwert wirklich existiert.
Fällt der Unendlichkeitspunkt von f(x) in das Innere des Intervalls
an eine Stelle c, so hat man (a, b) zu zerlegen in die Teilintervalle (a, c)
(c, b) und dementsprechend zu setzen:
b x' b
(f{x) dx = lim / f{x) dx -j- lim f*f(x) dx, (5)
a x'=c-0 a x" = c+ 0*»
wenn die beiden Grenzwerte auf der rechten Seite wirklich vorhanden
sind-, die beiderseitigen Grenzübergänge zu c sollen unabhängig vonein
ander sein. 1 )
Es bedarf keiner weiteren Bemerkung, wie man sich zu benehmen
hätte, wenn die Funktion f(x) an mehreren vereinzelten Stellen von (a, b)
unendlich werden sollte.
Beispiele. 1. Das Integral
o
bezieht sich auf eine Funktion, die an der oberen Grenze unendlich wird;
1) Existiert ein Wert des Integrals nur dann, wenn die beiden Grenzüber
gänge in bestimmter Weise voneinander abhängen, so spricht man nach Cauchy
(Werke, Bd. I, S. 402) von einem singulären und insbesondere vom Hauptwert des
Integrals, wenn beständig c — x — x" — c ist. Integrale solcher Art können eine
allgemeine Bedeutung nicht beanspruchen.
8*
/,
dx
l/l — x*