高亮
(安徽國際商務(wù)職業(yè)學(xué)院 信息工程學(xué)院,安徽 合肥 231131)
廣義積分的定義與計算思維在整個數(shù)學(xué)知識構(gòu)造中占據(jù)著非常重要的地位,不僅在無限函數(shù)求解上能夠帶來重要促進作用,在數(shù)理統(tǒng)計和微分方程等求解上也均有廣泛的應(yīng)用[1].然而,廣義積分在實際應(yīng)用中還存在較多問題,如概念抽象、函數(shù)形式多變和計算方法難以掌握等.如果僅通過定積分的計算思路進行求解,有可能對于大部分問題而言是行不通的,更難達到有效解決實際問題.因此,可以通過總結(jié)與深入研究特殊形式廣義積分計算方法,統(tǒng)籌對稱函數(shù)、可轉(zhuǎn)變函數(shù)等經(jīng)常出現(xiàn)的積分形式,建立有效的計算體系.這樣不僅能夠幫助學(xué)生更快速地掌握解題的思路,還能夠檢驗運算過程合理性,對廣義積分求解的研究具有非常重要的實際意義.
由廣義積分的定義式可知,定積分的計算方法可以移植給廣義積分.于是,廣義積分計算中,同樣也有牛頓-萊布尼茨公式、換元積分法和分部積分法.
對于廣義積分,一般計算方法只能夠解決部分函數(shù)計算,根據(jù)不同計算函數(shù)以及收斂情況可以相應(yīng)地進行函數(shù)轉(zhuǎn)變,從而簡化計算過程,實現(xiàn)復(fù)雜函數(shù)積分的求解.如利用函數(shù)的對稱性、Γ函數(shù)和β函數(shù)、重要極限、留數(shù)定理、級數(shù)展開法以及含參變量積分等來計算.
利用無窮級數(shù)計算廣義積分也是常用的一種技巧,可以將無窮區(qū)間上的廣義積分表示成級數(shù)形式來求積分.
綜上所述,廣義積分求法可以從不同的知識點、不同的角度去理解.針對不同的廣義積分,不僅可以使用換元積分求法和分部積分求法等基本方法,還可以利用函數(shù)的對稱性、Γ函數(shù)和β函數(shù)的性質(zhì)、泰勒公式的展開等方法進行運算,深度挖掘與開發(fā)新方法解決廣義積分求解是當(dāng)下研究熱點.然而,我們更應(yīng)當(dāng)學(xué)會選擇適當(dāng)?shù)姆椒▉砬蠼庀鄳?yīng)的廣義積分.