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無限積分?の収束・発散

∫sin(x^p)dx (積分範囲は1→∞)の収束・発散を判定せよ(pは定数)、という問題があるのですが、判定法がわかりません。ヒントをください(>_<)

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noname#199771
noname#199771
回答No.1

>ヒントをください(>_<) はい。 発散の証明には広義積分がコーシー列にならないことを、 収束の証明にはコーシー列になることを言います。 仮にpが実数だとすれば、 1<p p=1 0<p<1 p=0 p<0 で場合分けするのがオーソドックスです。 P=0,1のときは明らか。 1<pのとき 十分大きなkについて積分区間を[(kπ)^(1/p),((k+1)π)^(1/p)) の和集合で分解したあと、x^p=ξとして (2k+1/4)π≦ξ<(2k+3/4)πのとき sinξ≧1/√2 であることを使います。 0<p<1のとき 十分大きなkと(2k+1/4)π≦ξ<(2k+3/4)πに対して ξ^((1/p)-1)≧1 を使います。 p<0のとき 積分区間を上と同様に分解したあと、 |sinξ|≦1(∀ξ)を使います。

konchan88
質問者

お礼

うーん…がんばります(>_<)

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