최근 수정 시각 : 2023-01-07 19:22:32

코시 주요값

해석학· 미적분학
Analysis · Calculus
{{{#!wiki style="margin:0 -10px -5px;min-height:2em"
{{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ]
{{{#!wiki style="margin:-6px -1px -11px"
<colbgcolor=#8f76d6> 함수 합성 · 항등원 · 역원 · 멱함수( 비례·반비례) · 초등함수( 대수함수 · 초월함수) · 특수함수 · 범함수( 변분법) · 다변수 ( 동차 · 숨은 함수( 다가 함수)) · 그래프 · 대칭 · 증감표 · 극값 · 절편 · 연속 · 매끄러움 · 계단형 · 미끄럼틀형 · 볼록/오목 · 닮은꼴 함수 · 병리적 함수 · 해석적 연속 · 로그함수 · 지수함수 · 삼각함수
정리·토픽 중간값 정리 · 최대·최소 정리 · 부동점 정리 · 오일러 동차함수 정리 · 립시츠 규칙 · 스펙트럼 정리
극한 엡실론-델타 논법 · 수열의 극한 · 수렴 ( 균등수렴) · 발산 · 부정형 · 어림( 유효숫자) · 근방 · 점근선 · 무한대 · 무한소 · 스털링 근사
정리·토픽 로피탈의 정리 · 슈톨츠-체사로 정리
수열· 급수 규칙과 대응 · 단조 수렴 정리 · 멱급수 · 테일러 급수 ( 일람) · 조화급수 · 그란디 급수 · 망원급수 ( 부분분수분해) · 오일러 수열 · 베르누이 수열 · 파울하버의 공식 · 리만 재배열 정리
정리·토픽 바젤 문제 · 라마누잔합 · 0.999…=1 · 콜라츠 추측미해결
미적분 미분 도함수 ( 편도함수) · 도함수 일람 · 차분 · 유율법 · 변화량 · 변분법 · 곱미분 · 몫미분 · 연쇄 법칙 · 역함수 정리 · 임계점 ( 변곡점 · 안장점) · 미분형식 · 미분방정식 ( 풀이) · [math(boldsymbolnabla)] · 라그랑주 승수법
적분 역도함수 일람 · 부분적분 ( LIATE 법칙 · 도표적분법 · 예제) · 치환적분 · 정적분 ( 예제) · 이상적분 · 중적분 ( 선적분 · 면적분 · 야코비안) · 르베그 적분 · 스틸체스 적분 · 코시 주요값
정리·토픽 미적분의 기본정리 ( 선적분의 기본정리) · 평균값 정리 ( 롤의 정리) · 스토크스 정리 ( 발산 정리 · 그린 정리) · 라플라스 변환 · 푸리에 해석 ( 푸리에 변환 · 아다마르 변환) · 2학년의 꿈 · 리시 방법 · 야코비 공식
실해석 실수 · 좌표계 · 측도론 ( 측도 · 르베그 측도) · 실직선 · 유계( 콤팩트성) · 칸토어 집합 · 비탈리 집합
복소해석 복소수( 복소평면) · 편각 · 코시-리만 방정식
정리·토픽 오일러 공식 ( 오일러 등식 · 드 무아브르 공식) · 리우빌의 정리 · 바이어슈트라스 분해 정리 · 미타그레플레르 정리
여타 하위 학문 해석기하학 · 미분기하학 · 해석적 정수론 ( 소수 정리 · 리만 가설미해결) · 벡터 미적분학 · 확률론 ( 확률변수 · 중심극한정리) · 수치해석학
기타 뉴턴-랩슨 방법 · 디랙 델타 함수 · 카오스 이론 · 오일러 방정식 · 퍼지 논리 · 거리함수 · 분수계 미적분학 · merry=x-mas
응용 수리물리학 · 수리경제학( 경제수학) · 공업수학
난제 양-밀스 질량 간극 가설 · 나비에 스토크스 방정식의 해 존재 및 매끄러움 }}}}}}}}}


1. 개요2. 진술3. 예14. 예2

1. 개요

코시 주요값은 절대수렴하지 않는 이상적분을 구할 수 있는 방법이다.
오귀스탱루이 코시가 도입하였다.

2. 진술

어떤 함수가 [math({x}_{0})] 근처에서 발산할 경우, [math({x}_{0})]을 포함하는 구간의 정적분 즉 이상적분은 다음과 같이 계산될 수 있다.
[math(\displaystyle \mathcal{P}\int_{a}^{b}f\left ( x \right )\mathrm{d}x=\lim_{c\rightarrow 0+}\left \{ \int_{a}^{{x}_{0}-c}f\left ( x \right )\mathrm{d}x+\int_{{x}_{0}+c}^{b}f\left ( x \right )\mathrm{d}x\right \})]

3. 예1

소수 분포를 추정할 때 쓰는 비초등 함수인 로그 적분 함수의 경우 피적분함수가 [math(x=1)] 근처에서 발산하므로[1] [math({x}_{0}=1)]이다. 따라서 [math(x>1)]일 때 코시 주요값은 다음과 같다.
[math(\displaystyle \mathcal{P}\int_{0}^{x}\frac{1}{\ln x}\mathrm{d}x=\lim_{c\rightarrow 0+}\left \{ \int_{0}^{1-c}\frac{1}{\ln x}\mathrm{d}x+\int_{1+c}^{x}\frac{1}{\ln x}\mathrm{d}x\right \}\left ( x>1 \right ))]

4. 예2

[math(\displaystyle \frac{{e}^{x}}{x})]의 부정적분인 지수 적분 함수는 해당함수의 도함수인 [math(\displaystyle \frac{{e}^{x}}{x})]이 [math(x=0)] 근처에서 발산한다. 그러므로 [math({x}_{0}=0)]이다.
해당 함수의 정의는 [math(-\displaystyle \int_{-x}^{\infty}\frac{1}{x{e}^{x}}\mathrm{d}x)]이지만 특이점[2]인 [math(x=0)]이 적분구간에 포함된다.([math(x>0)]인 경우.)[3]
그러므로 코시 주요값을 사용해서 다음과 같이 정의하자.
[math(\displaystyle \mathcal{P}\int_{-x}^{\infty}\frac{-1}{x{e}^{x}}\mathrm{d}x=-\lim_{c\rightarrow 0+}\left (\int_{-x}^{-c}\frac{1}{xe^{x}}\mathrm{d}x+\lim_{k\rightarrow\infty}\int_{c}^{k}\frac{1}{x{e}^{x}}\mathrm{d}x \right ))]


[1] 11에서 피적분함수의 분모가 0이 된다. [2] 함수가 어떤 점 근처에서 발산할 때 그 어떤 점을 특이점이라 한다. [3] 피적분함수의 분모는 00에서 0이 된다.