反常積分又叫廣義積分,是對普通定積分的推廣,指含有無窮上限或下限,或者被積函式含有瑕點的積分,前者稱為無窮限廣義積分,後者稱為瑕積分又稱無界函式的反常積分。
定積分的積分割槽間都是有限的,被積函式都是有界的。但在實際應用和理論研究中,還會遇到一些在無限區間上定義的函式或有限區間上的無界函式,對它們也需要考慮類似於定積分的問題。因此,有必要對定積分的概念加以推廣,使之能適用於上述兩類函式。這種推廣的積分,由於它異於通常的定積分,故稱之為廣義積分,也稱之為反常積分。
反常積分又叫廣義積分,是對普通定積分的推廣,指含有無窮上限或下限,或者被積函式含有瑕點的積分,前者稱為無窮限廣義積分,後者稱為瑕積分又稱無界函式的反常積分。
定積分的積分割槽間都是有限的,被積函式都是有界的。但在實際應用和理論研究中,還會遇到一些在無限區間上定義的函式或有限區間上的無界函式,對它們也需要考慮類似於定積分的問題。因此,有必要對定積分的概念加以推廣,使之能適用於上述兩類函式。這種推廣的積分,由於它異於通常的定積分,故稱之為廣義積分,也稱之為反常積分。
反常積分計算的方法有:
定理1:設f(x)在區間[a,b]上連續,則f(x)在[a,b]上可積。
定理2:設f(x)區間[a,b]上有界,且只有有限個間斷點,則f(x)在[a,b]上可積。
定理3:設f(x)在區間[a,b]上單調,則f(x)在[a,b]上可積。
如果f(x)是[a,b]上的連續函式,並且有F′(x)=f(x),那麼一個定積分式的值,就是原函式在上限的值與原函式在下限的值的差。
正因為這個理論,揭示了積分與黎曼積分本質的聯絡,可見其在微積分學以至更高等的數學上的重要地位,因此,牛頓-萊布尼茲公式也被稱作微積分基本定理。
反常積分中的瑕點是指廣義積分積分限中使積分函式不存在的點,如果函式f(x)在點a的任意一個去心鄰域內沒有界,那麼點a稱為函式f的瑕點,瑕點積分是存在的。
瑕積分這個概念本身就是為了處理函式在某點無定義的情形,不能僅從函式無定義斷言瑕積分發散。反常積分存在時的幾何意義是函式與X軸所圍面積存在有限制時,即便函式在一點的值無窮,但面積可求。