¿Cómo puedo evaluar [matemáticas] \ displaystyle \ lim_ {n \ to + \ infty} \ displaystyle \ int_0 ^ 1 \ frac {1} {x ^ n} e ^ {\ frac {1} {x}} {d} ¿X? [/matemáticas]

Es muy infinito Tiempo de sustitución, bebé!

[matemáticas] u = 1 / x [/ matemáticas]

[matemáticas] du = – \ frac {1} {x ^ 2} dx [/ matemáticas]

[matemáticas] dx = -x ^ 2 du [/ matemáticas]

[matemáticas] \ int _ {\ infty} ^ {1} \ frac {1} {x ^ n} e ^ \ frac {1} {x} (-x ^ 2) du [/ math]

[matemáticas] \ int_ {1} ^ {\ infty} \ frac {1} {x ^ {n-2}} e ^ \ frac {1} {x} du [/ matemáticas]

[matemáticas] \ int_ {1} ^ {\ infty} u ^ {n-2} e ^ u du [/ matemáticas]

Esta integral es ENORME (cómodamente infinita). La parte exponencial es grande y también lo es la parte polinómica, especialmente cuando n se acerca al infinito.

Sospecho firmemente que realmente quisiste decir [matemáticas] \ int_ {0} ^ {1} x ^ ne ^ \ frac {1} {x} dx [/ matemáticas]

Después de una sustitución similar: [matemáticas] \ int_ {1} ^ {\ infty} \ frac {1} {u ^ {n + 2}} e ^ u du [/ matemáticas]

Esto sigue siendo infinito para todos los valores de n. Los exponenciales vencen a los polinomios CADA DÍA DE LA SEMANA. Básicamente, hay algún punto donde la [matemática] e ^ u [/ matemática] será mucho más grande que la parte [matemática] u ^ {n + 2} [/ matemática]. Entonces la integral es bastante infinita.

Espero que tenga sentido, avíseme si cometí un error …

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Para cualquier valor de [matemática] n [/ matemática] esta integral incorpora una singularidad en [matemática] x = 0 [/ matemática], el límite inferior de la integración: [matemática] \ dfrac {e ^ \ frac {1} { x}} {x ^ n} \ to \ infty [/ math] como [math] x \ to 0 ^ + [/ math]. No hay otra singularidad o elemento de equilibrio que nos permita tomar un valor principal finito, por lo que la integral es impropia y no tiene un valor finito para ningún valor de [math] n [/ math].

El límite es, por lo tanto, divergente.

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