Determinare per quali valori α>0 il seguente integrale generalizzato è convergente: 0 + 1 e x 2 x α dx

Possiamo dividere l'integrale in due parti: 0 + 1 e x 2 x α dx = 0 1 1 e x 2 x α dx + 1 + 1 e x 2 x α dx

La funzione integranda del primo integrale non è continua in x=0.

Approssimandola in x=0 con gli sviluppi di Taylor si ottiene: e x 2 = 1 x 2 + o ( x 2 ) 1 e x 2 x α x 2 x α = x 2 α .

x 2 α dx = x 3 α 3 α è definito in x=0 se 3 α > 0 α < 3 .

Per il secondo integrale se x→+∞ si ha che 1 e x 2 x α 1 x α .

La funzione 1 x α è integrabile per x→+∞ se α>1 .

Quindi, mettendo insieme le due condizioni, l'integrale dato converge se 1 < α < 3