Akademisyenler öncülüğünde matematik/fizik/bilgisayar bilimleri soru cevap platformu
0 beğenilme 0 beğenilmeme
2k kez görüntülendi
integral eksi sonsuz ve artı sonsuz aralığında dx/x-2 nedir?
Lisans Matematik kategorisinde (16 puan) tarafından  | 2k kez görüntülendi

Bu tarz integraller matematikte has olmayan integraller olarak adlandırılır. İntegrali alınması istenen fonksiyonun $x=2$ -ki bu doğru dikey asimtottur- noktasındaki davranışını düşünebilirsiniz. Ya da bir program yardımıyla fonksiyonun grafiğini çizdirip çıkarımlarda bulunabilirsiniz.

x=2 , kapalı aralık eksi sonsuz ve artı sonsuz aralığında olduğu için süreksizdir dedim doğru mu?
Bu yardımcı olabilir belki

$\int_{-\infty}^{2^-} \frac{1}{x-2} \mathrm{d}x + \int_{2^+}^{\infty} \frac{1}{x-2} \mathrm{d}x$
sınırladığı aralığı 2 yerine başka seçebilir miyim.bir de ln(x-2) nin limitleri şeklinde yazıcam galiba.

1 cevap

0 beğenilme 0 beğenilmeme

Her integralin cevabı bir sayı gelmeyebilir. Daha doğru bir ifadeyle, her integral yakınsak olmayabilir, gayet tabi ıraksak da olabilir. Neticede integral de bir limit işlemidir. Bunu belirttikten sonra şu şekilde devam edebiliriz. 

Örneğin, akıllı bir tahminde (educated guess) bulunalım. $f(x)=\frac{1}{x}, \quad g(x)=\frac{1}{x-2}$ gibi fonksiyonları düşünelim. 

$ x \in (2,\infty)$, $f(x)<g(x)$ için olduğu aşikardır. ($\frac{1}{x} < \frac{1}{x-2}$) Bu konuda hem fikir olduğumuzu düşünüyorum. 

Şimdi her iki tarafın $ x \in (2,\infty)$ aralığında integralini alalım. Bunu yaptığımız takdirde aşağıdaki gibi bir eşitsizlik elde ederiz.

$$\int_{2}^{\infty} \frac{1}{x} \mathrm{d}x < \int_{2}^{\infty} \frac{1}{x-2} \mathrm{d}x$$ 

Bu noktada, sol taraftaki integrali hesaplamaya çalışalım. 

$$\int_{2}^{\infty} \frac{1}{x} \mathrm{d}x =\lim_{b \to \infty} \int_{2}^{b} \frac{1}{x} \mathrm{d}x=\lim_{b \to \infty}  (\ln x )|_{2}^{b}=\lim_{b \to \infty}  (\ln b -\ln 2)=\infty$$

Bu şuna delalet etmektedir: 

Sol taraftaki integralin değeri herhangi bir yere yakınsamıyor, dolayısı ile sağ taraftaki de herhangi bir değere yakınsamayacaktır. Bir başka deyişle, sol taraf ıraksaksa, sağ tarafta ıraksaktır. [yakınsak-convergent ; ıraksak-divergent]

Sonuç olarak, $\int_{-\infty}^{\infty} \frac{1}{x-2} \mathrm{d}x$ integralini, $\int_{-\infty}^{\infty} \frac{1}{x} \mathrm{d}x$ integraliyle uygun şekilde kıyasladığımızda herhangi bir değere yakınsamadığını göreceğiz. Yani integralin değeri tanımsızdır diyebiliriz.

(59 puan) tarafından 
anladım teşekürler
süreksiz demem yanlış mı olur
Süreksiz demeyelim, aslında tam ifadesi: "The integral does not converge."

Yani, "Bizden istenen integral herhangi bir değere yakınsamıyor."

Bir başka ifadeyle, sınırları içindeki alanı tam olarak ihata edemiyoruz, sınırlayamıyoruz. O sebepten $\infty$ sonucunu veriyor bize.
tamamdır saolun
20,206 soru
21,731 cevap
73,294 yorum
1,895,092 kullanıcı