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Mathematik Analysis – Uneigentliche Integrale

15 KartenMathematikatrio07.10.2026Nur mit Link

Karteikarten zum Thema „Mathematik“ · 15 Karten · von atrio. Beispiele: Was definiert ein uneigentliches Integral vom Typ 1? · Was definiert ein uneigentlich…

Karten

15 Karten
STANDARD

Was definiert ein uneigentliches Integral vom Typ 1?

Rückseite

Ein Integral über ein unendliches Intervall, z. B. ∫ₐ^∞ f(x) dx oder ∫₋∞^b f(x) dx, definiert als Grenzwert bei unendlicher Integrationsgrenze.

STANDARD

Was definiert ein uneigentliches Integral vom Typ 2?

Rückseite

Ein Integral über ein endliches Intervall, wobei der Integrand an mindestens einer Stelle eine Singularität (Polstelle) aufweist, definiert als einseitiger Grenzwert.

STANDARD

Wann konvergiert ein uneigentliches Integral?

Rückseite

Wenn der definierende Grenzwert existiert und endlich ist; andernfalls divergiert das Integral gegen ±∞ oder oszilliert ohne Grenzwert.

STANDARD

Wie lautet das Majorantenkriterium für uneigentliche Integrale?

Rückseite

Gilt 0 ≤ f(x) ≤ g(x) und konvergiert ∫ g(x) dx, so konvergiert auch ∫ f(x) dx; divergiert ∫ f(x) dx, divergiert auch ∫ g(x) dx.

STANDARD

Wie lautet das Minorantenkriterium für uneigentliche Integrale?

Rückseite

Gilt 0 ≤ g(x) ≤ f(x) und divergiert ∫ g(x) dx, so divergiert auch ∫ f(x) dx; konvergiert ∫ f(x) dx, konvergiert auch ∫ g(x) dx.

STANDARD

Was besagt das p-Kriterium für ∫₁^∞ 1/x^p dx?

Rückseite

Das Integral konvergiert genau für p > 1 und divergiert für p ≤ 1; der Grenzwert beträgt 1/(p−1) bei Konvergenz.

STANDARD

Wie prüfst du ∫₀¹ 1/x^p dx auf Konvergenz?

Rückseite

Typ-2-Integral mit Singularität bei 0: konvergiert für p < 1, divergiert für p ≥ 1; Wert bei Konvergenz ist 1/(1−p).

STANDARD

Was ist der Cauchy-Hauptwert eines Integrals?

Rückseite

Symmetrischer Grenzwert lim_{R→∞} ∫₋ᵣᴿ f(x) dx oder lim_{ε→0+} (∫ₐ^{c−ε} + ∫_{c+ε}ᵇ) bei Singularität c; kann existieren, obwohl das uneigentliche Integral divergiert.

STANDARD

Wann liegt absolute Konvergenz vor?

Rückseite

Wenn ∫ |f(x)| dx konvergiert; absolute Konvergenz impliziert gewöhnliche Konvergenz, aber nicht umgekehrt (bedingt konvergent).

STANDARD

Wie wendest du das Vergleichskriterium bei gemischten Vorzeichen an?

Rückseite

Prüfe absolute Konvergenz über |f(x)| mit Majorantenkriterium; scheitert dies, nutze Dirichlet- oder Abel-Kriterium für bedingte Konvergenz.

STANDARD

Was besagt das Dirichlet-Kriterium für uneigentliche Integrale?

Rückseite

Ist F(x)=∫ₐˣ f(t) dt beschränkt und g(x) monoton fallend gegen 0, so konvergiert ∫ₐ^∞ f(x)g(x) dx.

STANDARD

Wie behandelst du ∫₋∞^∞ f(x) dx rechnerisch?

Rückseite

Aufspaltung in ∫₋∞ᶜ + ∫ᶜ^∞ mit beliebigem c ∈ ℝ; beide Teilesintegrale müssen unabhängig voneinander konvergieren.

STANDARD

Welcher Fehler entsteht beim Vertauschen von Grenzwert und Integral?

Rückseite

Ohne gleichmäßige Konvergenz oder Majorante (Satz von Lebesgue) ist lim ∫ ≠ ∫ lim; Beispiel: ∫₀^∞ lim_{n→∞} (sin(nx)/n) dx = 0 ≠ lim ∫ = π/2.

STANDARD

Wie hilft Partialbruchzerlegung bei uneigentlichen Integralen?

Rückseite

Zerlegt rationale Funktionen in Summen von 1/(x−a)^k; jedes Teilesintegral lässt sich elementar integrieren und einzeln auf Konvergenz prüfen.

STANDARD

Wann darfst du bei uneigentlichen Integralen substituieren?

Rückseite

Die Substitution x=φ(t) muss stetig differenzierbar, bijektiv sein und die Integrationsgrenzen korrekt transformieren; Singularitäten dürfen nicht 'versteckt' werden.

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