作者znmkhxrw (QQ)
看板Math
标题[微积] ∫lnx dx , x=0 to 1
时间Sat Aug 13 01:24:11 2011
1 1
∫ lnx dx is defined by lim ∫ lnx dx , for 0 < a < 1
0 a→0+ a
其值是-1
而我们知道
如果 f(x) 在 [a,b] 可积 , 积分结果是 A
则任取partition P , 当││P││ → 0 时 ,
f在其interval的值任取一点 得到的 R(f,P) 皆是 A
所以方便计算时 我们可以取 P={x_0 < x_1 < ... < x_(i-1) < x_i < .. < x_n}
where x_0 = a , x_n = b , x_i - x_(i-1) = (b-a)/n
且取的函数值是右端点或是左边点
算出的结果均是 A
现在我们把f(x)当成ln(x) , [a,b] 当作 [a,1]
因为lnx在[a,1]可积
取上述partition P , 且取右端点
我们有
1
∫ lnx dx
a
1 n 1-a
= lim ─── Σ ln(a + ── k )
n→∞ n k=1 n
而因为 1
lim ∫ lnx dx 存在
a→0+ a
所以
1 n 1-a
=lim lim ─── Σ ln(a + ── k ) 存在 且等於 -1
a→0+ n→∞ n k=1 n
问题来了
为何可以把 lim 先摆进去 也就是我们常见的
a→0+
1 n k
= lim ─── Σ ln( ──) 存在 且等於 -1
n→∞ n k=1 n
--------------------------------------------------
我目前想法是:
先简化一下符号
1
Let f(x) = ∫ lnt dt
x
then f(x) is continuous on [0,1] by defining f(0) = lim f(x)
x→0+
1 n 1-x
and let f_n(x) = ─── Σ ln(x + ── k ) €C[0,1]
n k=1 n
then f_n(x) is convergent to f(x) pointwisely on (0,1] ----(*)
我们想证的是(*)中 在{0}是否成立
i.e. Is f_n(0) convergent to f(0) = -1
用均匀收敛去想似乎没啥相关
而且也有反例
Let f(x) = 0 €C[0,1]
f_n(x) = (1-x)^n €C[0,1]
f_n(x) is convergent to f(x) = 0 pointwisely on (0,1]
But f_n(0) 却是收敛到 1
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 111.243.157.107
1F:推 s3300046 :∫ lnx dx 从a积到1其实可以算 08/13 01:37
2F:→ s3300046 := x(lnx) - x 上下限再代a跟1 = -1+a-a(ln a) 08/13 01:40
3F:→ s3300046 :最後再让a趋近到0+即可得到-1 08/13 01:41
4F:推 oNeChanPhile:by Fubini's theorem 保证可以交换 08/13 01:47
5F:→ znmkhxrw : Fubini's theorem 不是讲double integral ?? 08/13 02:51
6F:→ oNeChanPhile:惨 说错 请不要理我 @@ 08/13 06:25
8F:→ znmkhxrw :THX~ 08/13 10:35