260
Гл. 4. Определенный интеграл
Если В lim Л'П' ( /) = I 1, то говорим, что функция / интегрируема на сегменте [а, 6] в
d(JI* )-»0
направлении от точки 6 к точке а и записываем
1' =
dx.
Доказать, что если / £ Л [о, i], то существует
а
J
/( я )
dx,
и при этом
Ъ
Ь
а
4 Если точки разбиения П = {жо = a, *i,
= 6} совпадают с точками разбиения П',
а точки
£ fij,
Tj +
i] совпадают с точками £, £ [*•> *i+i]> то
S n '( / )
=
- S a ( /) , где 5 п (/) =
п —1
__
Ь
Ь
^2 f { Zj ) A x j . Поскольку 3 lim
S n ( / )
= /
f { x ) d x ,
то 3 lim 5П»( / ) = — /
f { x ) d x .
►
j=0
d(H)—о
о
4П ')-*0
а
13.
Пусть
/
: [а, 6] —►
R, / £ Д[а, 6],
А
^ /(х ) < 5 и
ф
: [Л, 5] —*• R, V € С[И, 5 ],
д = ф о f : [а, Ь] —►
R. Доказать, что
д
£ Л [а, 6].
◄ Из условия / £
R [а, 6] следует, что функция / удовлетворяет критерию Лебега инте
грируемости по Риману.
Композиция
д = ф о
/ непрерывна в каждой точке непрерывности функции / , поэтому
также удовлетворяет критерию Лебега. Следовательно,
д
£
R[a,
6]. ►
Заметим, что утверждение, содержащееся в доказанной теореме, в общем случае теряет силу, если
условие непрерывности функции ф заменить условием ее интегрируемости. Пусть, например,
ф-[ 0, 1] — к, / : [ а , 6] —>■
R,
Ф(у)
=
0, если у = О,
1,
если
у ф О,
f ( x )
О,
1_
п ’
если х
иррациональное,
то
если
х = —«
п 7
где m и п (n is 1) — взаимно простые целые числа.
Функция / интегрируема на сегменте [а, 6] (см. пример 9), а функция ф интегрируема на сегменте
[О, 1]. Вместе с том функция ф о
f
:
[а,
Ь] —►
R, где
,
,/ ,
I 0, если
х
иррациональное,
ф о
} ( х )
= <
'
I
1.
есл и х р ац и о н а л ь н о е,
не интегрируема на сегменте [а, 6] (см. пример 8).
14.
Пусть / £ Д[а, 6]. Доказать, что |/ | £
R[a,
6] и
dx.
■4 Поскольку функция / удовлетворяет всем условиям теоремы Лебега, то этим же свой
ством обладает и функция |/ |. Из неравенств — |/(х )| Sj
f ( x )
^ |/(х )|,
х
£ [а, 6], и свойства
2), и. 1.7, следует, что
dx.
►
Заметим, что из интегрируемости I/1 не следует, вообще говоря, интегрируемость / ; например,
функция / : [а, 6] —*■
R, где
/(*) =
{
1,
“ I,
если
х
рациональное,
если
х
иррациональное,
не интегрируема на [а, 6], хотя функция |/ | интегрируема на этом сегменте.
1 5 . Пусть / б А[а, Ь],
(р
6 А[а, 6]. Доказать, что ftp
б А[а, Ь].
4
Если функции / и
<р
имеют точки разрыва, то множества этих точек является мно
жествами лебеговой меры 0 каждое, а объединение этих множеств будет в общем случае
множеством точек разрыва функции ftp.
Достарыңызбен бөлісу: |