calculus

ปริพันธ์ไม่ตรงแบบ

ปริพันธ์ไม่ตรงแบบมีขีดจำกัดเป็นอนันต์ หรือมีฟังก์ชันที่จะอินทิเกรตซึ่งไม่มีขอบเขตที่จุดใดจุดหนึ่งบนช่วง คำนวณเป็นลิมิตของปริพันธ์ตรงแบบ

ปริพันธ์ไม่ตรงแบบ มีอย่างน้อยหนึ่งในต่อไปนี้:

  1. ขีดจำกัดเป็นอนันต์: af(x)dx\int_a^\infty f(x) \, dx หรือ f(x)dx\int_{-\infty}^\infty f(x) \, dx
  2. ฟังก์ชันที่จะอินทิเกรตไม่มีขอบเขต ที่จุดใดจุดหนึ่งใน [a,b][a, b] (เส้นกำกับแนวตั้ง)

ทั้งสองกรณีคำนวณเป็นลิมิตของปริพันธ์ตรงแบบ:

af(x)dx=limbabf(x)dx\int_a^\infty f(x) \, dx = \lim_{b \to \infty} \int_a^b f(x) \, dx

ถ้าลิมิตจำกัด จะลู่เข้า; มิฉะนั้นจะลู่ออก

ตัวอย่างที่มีชื่อเสียง:

  • 11x2dx=1\int_1^\infty \frac{1}{x^2} dx = 1
  • 11xdx=\int_1^\infty \frac{1}{x} dx = \infty ✗ (การลดลงที่ช้ากว่าจะลู่ออก)
  • ex2dx=π\int_{-\infty}^\infty e^{-x^2} dx = \sqrt{\pi} — ปริพันธ์เกาส์

การทดสอบการลู่เข้า (การเปรียบเทียบ, การทดสอบ p) ช่วยตัดสินว่าควรลงมืออินทิเกรตหรือไม่ ปริพันธ์ไม่ตรงแบบปรากฏในความน่าจะเป็น (การนอร์มัลไลซ์ฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็น) การแปลงฟูเรียร์ และฟิสิกส์