calculus

غیر اصل تکامل

غیر اصل تکامل کی یا تو کوئی حد لامتناہی ہوتی ہے یا تکامل والا دالہ وقفے میں کہیں غیر محدود ہوتا ہے۔ اسے اصل تکاملوں کی حد کے طور پر نکالا جاتا ہے۔

ایک غیر اصل تکامل میں مندرجہ ذیل میں سے کم از کم ایک ہوتا ہے:

  1. لامتناہی حد: af(x)dx\int_a^\infty f(x) \, dx یا f(x)dx\int_{-\infty}^\infty f(x) \, dx۔
  2. [a,b][a, b] میں کہیں غیر محدود تکامل والا دالہ (عمودی مقارب)۔

دونوں کو اصل تکاملوں کی حدود کے طور پر نکالا جاتا ہے:

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

اگر حد متناہی ہو تو یہ متقارب ہوتا ہے؛ ورنہ متفرق ہوتا ہے۔

مشہور مثالیں:

  • 11x2dx=1\int_1^\infty \frac{1}{x^2} dx = 1
  • 11xdx=\int_1^\infty \frac{1}{x} dx = \infty ✗ (سست تر زوال متفرق ہوتا ہے)
  • ex2dx=π\int_{-\infty}^\infty e^{-x^2} dx = \sqrt{\pi} — گاؤسی تکامل۔

تقارب کے ٹیسٹ (موازنہ ٹیسٹ، p-ٹیسٹ) یہ طے کرتے ہیں کہ تکامل کرنے کی زحمت کرنی چاہیے یا نہیں۔ غیر اصل تکامل احتمال (احتمالی کثافت دالے کی نارملائزیشن)، فوریئر تبدیلیوں، اور طبیعیات میں ظاہر ہوتے ہیں۔