Kvant
Khác

[Đáp số cho câu hỏi của độc giả N.P. Ratnikov về các bất đẳng thức lời giải với tích phân]

Bản dịch tự động sơ bộ, chất lượng thấp: có thể còn lỗi và câu chữ chưa tự nhiên. Bản này sẽ được thay bằng bản dịch tốt hơn. Bản gốc →

14

Hỏi - chúng tôi trả lời

Bạn nói đúng: theo định nghĩa của tích phân được đưa ra trong sách giáo khoa (“Đại số và phần đầu của phân tích 9-10”, đoạn 60), để tồn tại tích phân ∫abf(x)dx\int_a^b f(x) dx thì hàm bên trong ff phải liên tục trên đoạn có điểm cuối a,ba, b (nghĩa là trên [a;b][a; b] cho a<ba < b và trên [b;a][b; a] cho a≥ba \geq b).

Đáp số, được chỉ định trong «Kvant», thu được bằng phép nội suy được định dạng quá mức không tính đến các điều kiện mà công thức Newton-Leibniz là đúng

∫abf(x)dx=F(x)∣ab.\int_a^b f(x) dx = F(x) \bigg|_a^b.

Công thức này đúng nếu hàm ff liên tục trên [a;b][a; b] và F′(x)=f(x)F'(x) = f(x) ở mọi nơi trên [a;b][a; b].

Pozny

∫0xdy(y+1)2=−1y+1∣0x\int_0^x \frac{dy}{(y+1)^2} = -\frac{1}{y+1} \bigg|_0^x

chỉ với x>−1x > -1 và bất đẳng thức này tương đương với hệ

{9x−1519<−1y+1∣0x−1x>−1.\left\{ \begin{array}{l} \frac{9x-15}{19} < -\frac{1}{y+1} \bigg|_0^x -1 \\ x > -1. \end{array} \right.

Đúng đáp số trong bài toán: ∅\emptyset.

Nhân tiện, từ (*) nó suy ra

∫0xdy(y+1)2=1x+1−1.\int_0^x \frac{dy}{(y+1)^2} = \frac{1}{x+1} -1.

Với x<−1x < -1, chúng ta thu được một kết quả nghịch lý: tích phân của hàm dương, nghĩa là, dường như là diện tích, là âm (hãy nhớ rằng ∫abf(x)dx\int_a^b f(x) dx là diện tích của a<ba < b và f(x)≥0f(x) \geq 0 trên [a;b][a; b]).

Đối với những người quen với khái niệm tích phân suy rộng, hãy lưu ý rằng với x0<−1x_0 < -1 tích phân ∫0xdy(y+1)2\int_0^x \frac{dy}{(y+1)^2} không tồn tại.