kaoyan1basic 高等数学 第204题

教材习题

📝 题目

### 第204题 设有下列命题 (1)设 $f(x)$ 在 $(-\infty,+\infty)$ 内连续是奇函数,则 $\int_{-\infty}^{+\infty} f(x) \mathrm{d} x=0$ . (2)设 $f(x)$ 在 $(-\infty,+\infty)$ 内连续,又 $\lim _{R \rightarrow+\infty} \int_{-R}^{R} f(x) \mathrm{d} x$ 存在,则 $\int_{-\infty}^{+\infty} f(x) \mathrm{d} x$ 收敛。 (3) $\int_{a}^{+\infty} f(x) \mathrm{d} x, \int_{a}^{+\infty} g(x) \mathrm{d} x$ 均发散,则 $\int_{a}^{+\infty}[f(x)+g(x)] \mathrm{d} x$ 可能发散,也可能收敛。 (4)若 $\int_{-\infty}^{0} f(x) \mathrm{d} x$ 与 $\int_{0}^{+\infty} f(x) \mathrm{d} x$ 均发散,则不能确定 $\int_{-\infty}^{+\infty} f(x) \mathrm{d} x$ 是否收敛. 则以上命题中正确的个数是 (A) 1 . (B) 2 . (C) 3 . (D) 4 . ## 数学基础过关 660 题。数学一(习题册)

💡 答案解析

**答案**:B **解析**: 步骤1:命题(1)错误,因为 $\int_{-\infty}^{+\infty} f(x)dx$ 需两个极限均存在,奇函数不能保证收敛。 步骤2:命题(2)正确,$\lim_{R\to+\infty}\int_{-R}^{R}f(x)dx$ 存在即柯西主值存在,但反常积分收敛需两个单侧极限分别存在,此处条件不足,故错误。实际上,该命题是柯西主值定义,但反常积分收敛要求更强,故(2)错误。 步骤3:命题(3)正确,例如 $f(x)=1/x$,$g(x)=-1/x$ 在 $[1,+\infty)$ 均发散,但和为零收敛。 步骤4:命题(4)正确,因为 $\int_{-\infty}^{+\infty}f(x)dx$ 收敛当且仅当两个单侧积分均收敛。 故正确个数为2。 **难度**:★★★☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/5
目标:判断命题(1)的正确性
奇函数在对称区间上的积分可能发散,例如 f(x)=x,∫_{-∞}^{+∞} x dx 发散。因此命题(1)错误。
提示:注意反常积分收敛需两个单侧极限均存在,奇函数不能保证收敛。
步骤 2/5
目标:判断命题(2)的正确性
lim_{R→+∞} ∫_{-R}^{R} f(x) dx 存在称为柯西主值存在,但反常积分 ∫_{-∞}^{+∞} f(x) dx 收敛要求 ∫_{-∞}^{0} f(x) dx 和 ∫_{0}^{+∞} f(x) dx 均收敛。例如 f(x)=x,柯西主值为0,但积分发散。故命题(2)错误。
提示:区分柯西主值与反常积分收敛。
步骤 3/5
目标:判断命题(3)的正确性
例如 f(x)=1/x,g(x)=-1/x 在 [1,+∞) 上积分均发散,但 f+g=0 收敛。故命题(3)正确。
提示:发散积分之和可能收敛。
步骤 4/5
目标:判断命题(4)的正确性
∫_{-∞}^{+∞} f(x) dx 收敛当且仅当 ∫_{-∞}^{0} f(x) dx 和 ∫_{0}^{+∞} f(x) dx 均收敛。若两者均发散,则整体积分发散,但命题说“不能确定”是错误的。实际上,若两者均发散,则整体积分必发散。故命题(4)错误。
提示:注意:两个单侧积分均发散时,整体积分一定发散。
步骤 5/5
目标:统计正确命题个数
只有命题(3)正确,故正确个数为1。

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