Gruppo I
Studiamo il comportamento della funzione integranda agli estremi dell'intervallo di integrazione.
La funzione integranda per x
® 0 tende a +¥ , e dunque non è limitata superiormente. Per x® -¥ invece tende a 0Calcoliamo una primitiva della funzione
;
Poniamo
ed otteniamo
= ![]()
Sostituiamo
ed otteniamo
ossia ![]()
;
Calcoliamo una primitiva della funzione integranda:
svolgiamo l' integrale per sostituzione ponendo: tanx = t
x =arctant dx = ![]()
![]()
= ![]()
applichiamo il metodo delle funzioni razionali fratte:
![]()
![]()
![]()
=![]()
![]()
si ottengono le seguenti condizioni:
![]()
da cui:
![]()
![]()
![]()
![]()
Sostituendo:
![]()
;
Applichiamo il criterio del rapporto alla serie dei moduli e dunque calcoliamo : ![]()
Per n ![]()
e
tendono a
, mentre ![]()
0 per cui il limite è uguale a 0(
) : la serie assegnata è assolutamente convergente.