Рассмотрим несобственный интеграл по бесконечному промежутку , не содержащий особенностей внутри этого промежутка. По определению
(1)
где предельные переходы и выполняются независимо один от другого.
Если такой двойной предел не существует, но существует предел, когда A и B удовлетворяют требованию A = –B, то этот предел называется главным значением несобственного интеграла:
(2)
Пусть функция f(x) является нечетной. Тогда интеграл от этой функции в симметричных пределах равен нулю:
(3)
Следовательно, равен нулю и интеграл в смысле главного значения:
(4)
В частности, несобственный интеграл не существует, тогда как соответствующий интеграл в смысле главного значения равен нулю:
(5)
Если функция f(x) является четной, то интеграл от этой функции в симметричных пределах равен удвоенному интегралу по половинному промежутку:
(6)
Тогда
(7)
Таким образом, в случае четной функции f(–x) = f(x) интеграл в смысле главного значения существует лишь одновременно с несобственным интегралом .
Пусть f(x) – произвольная функция. Тогда ее можно представить в виде суммы четной и нечетной функций:
(8)
(9)
(10)
Если функция f(x) интегрируема в любом конечном промежутке, то таковыми являются и функции и . Тогда
(11)
если интеграл .
Например, функция может быть представлена в виде следующей суммы четной и нечетной функций: