Вычислить
Заметим, что интеграл несобственный. при , то есть подынтегральная функция неограничена слева. Поэтому интеграл определяется как предел:
Если подставить напрямую, получится неопределённое выражение .
Найдём первообразную по частям. Пусть , , тогда , :
Выбор позволяет заменить на , который затем сокращается с .
Подставим пределы интегрирования .
Переходим к пределу при сингулярной точке. Особое внимание требует слагаемое . Представим его как и применим правило Лопиталя: . Значит,
Интеграл сходится, несмотря на разрыв подынтегральной функции — особенность логарифмическая, а значит, интегрируемая.
Проверим знак и порядок величины. На выполнено , поэтому отрицательный ответ ожидаем. Среднее значение на равно , что согласуется с точкой , где совпадает со своим средним — это видно и на графике ✓.
Need to solve a different problem like this? Open the solver →