约定
本文约定 $x=a$ 为 $f(x)$ 的瑕点
定义
$$ \int_{a}^{b} f(x) , \mathrm{d}x $$ 其中 $\lim_{ x \to a }f(x)=\infty$
审敛
一致收敛定义判别
$\forall \varepsilon>0$ $\exists \delta_{0}$ 与 $y$ 无关,使得当 $0<\delta<\delta_{0}$ 时 $\forall y$ 满足 $$ \left| \int_{a}^{a+\delta} f(x) , \mathrm{d}x \right| < \varepsilon $$
比较审敛
已知 $(a,b]\times Y$ 上
- $\left| f(x,y) \right| < g(x)$
- $g(x)$ 连续
- $\int_{a}^{b} g(x) , \mathrm{d}x$ 收敛 则
- $\int_{a}^{b} f(x,y) , \mathrm{d}x$ 对 $Y$ 一致收敛
性质
若
- $f(x,y)$ 在 $(a,b]\times Y$ 上连续
- $\int_{a}^{b} f(x,y) , \mathrm{d}x$ 在 $Y$ 上一致收敛
则瑕积分具有以下性质
连续性
$g(y)$ 在 $Y$ 上连续
可积性
可交换求积顺序
$$
\int_{c}^{d} , \mathrm{d}y \int_{a}^{b} f(x,y) , \mathrm{d}x = \int_{a}^{b} , \mathrm{d}x \int_{c}^{d} f(x,y) , \mathrm{d}y
$$
可微性
可交换求积求导顺序
$$ g’(y)=\int_{a}^{b} \frac{ \partial f(x,y) }{ \partial y } , \mathrm{d}x $$ aka $$ \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}y} \int_{a}^{b} f(x,y) , \mathrm{d}x = \int_{a}^{b} \frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}y} f(x,y) , \mathrm{d}x $$