Файл: Лянце В.Э. Интеграл Лебега - Стильтьеса конспект лекций.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.08.2024

Просмотров: 66

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

попарно не пересекаются и U A ѵ

. Коли все мно­

жества А ѵ

^-измеримый улЛАѵ "} < оо

при

 

ѵ = ^Д,.--

, іо сиотема множества

 

называется

-

 

 

 

множества D .

«Г- j^ejmrajms^HejiHeM '

 

10.й

Лемм а. Пусть. ^ 6 Ю-* — >

ftV

$grj

/и - аШвРІШаЭЛЗНЖ' заданная

у. -міочм^сюду

яр .Т."1

. njejuTojœsm^jiT^

 

 

<r

^ J j o j e j i -

HorojmsjtoämiH \ A v

] v T i

MJÎSî?-SïEa

 

I^іщиция

•Ç

^л. - ^ j £ r ] J ^ 6 } K L J ö ^

 

 

A v

и ряд

 

 

 

 

 

 

 

«Ç>Q

л

 

 

 

 

 

Z

У

 

 

 

/Ю.1/

сходится. Т^гдад^длп_д2о^гд

yj. •^JiSïgPJMioroj'H^^

J^KOTO^JITO ул.

 

 

 

 

^|ечи£м_^а£0}^ния \ Ъ^^-»=\

^шоквства Д)

сходит-

ея^р_яд

 

 

 

 

 

 

л) = л Х>т) 1

и имеет место равенство

/ Отметим, чтоиз сходимости рядов /10.1/ и /10.2/ вытекает абсолютная сходимость рядов в левой и правой части /10.3/ /.

Доказательство. Пусть выполняются уаловия

леммы и пусть A-j= î >

Й Аѵ -, •<і^\-)1)...

, Тогда,

в силу

замечания 4.1,

является

^

- интегрируемой на

A J

, к, I силу второй части теоремы 4.2 ,

-f является

 

 

- 83-

 

 

 


jx - интегрируемой па J)

 

, так KÜK ряд

21м5д, Ц^Ам

 

цакорируется рядом /10.1/. Пола­

гая далее С^ѵ ,==

A І (1 В . ѵ .

находим, что система . .

I ^ч^і' s V j-o ' = 1

также

является

о~ - ФИНИТНЫМ

разбиением множества Ï)

. Принимая во внимание счетную

аддитивность

ц. - интеграла и используя известные

свойства рядов с неотрицательными членами, находим

z S ш л и - î x

S,

K i r f u =

ибо

A„= A v л Ь •= A v О (

 

J

, В

= L vT. A, ri ß „. =

йі аналогично,

 

 

См

 

 

З ѵ і — U v = ,

C v v '

 

Аналогичным способом MOSHO преобразовать левую часть /10,3/ в правую часть этого равенства, поскольку возникающие при этом ряды сходятся абсолютно.

10.3Определение. Функция £ : 1$ 1 —>

заданная

и - почти всюду на "D

 

, называется

ц - интегрируемоі^на D

 

если она

и. - инте­

грируема на каждом множестве

^

Ъ

 

, таком, что

uCt>'' )

 

'и, для

некоторого

s~

- конечного

разбиения ^ А ѵ " | ѵ = 1

 

мнокества

Т)

 

сходится ряд

^

* 2

этои случае,

 

u - интеграл от •£-

84


функции

I

по множеству 3)

определяется равенством

 

 

 

[

Ç ели. =

ZL

[

f dM. .

 

 

 

 

 

Э

 

 

Аѵ

'

 

Д0.4/

Отметим, что

однозначность этого определения вытекает из леммы

JO.b.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.1

Замечание. Вся теория

уи - интеграла

развитая в предыдущих пунктах,

для случая yu(.D) <«• , оста­

ется в силе и тогда, когда yjAî)) =• + °°

, за следующими

исключениями;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jjL. - измеримая функция,

ограниченная на

,• может

не быть

у. - интегрируемой на' Т1

. Не имеет места

теорема об ограниченной сходимости.-

 

 

 

 

Доказательство' несложно и мы его предоставляем читателю.

Ограничимся'лишь~ следующим указанием.

 

 

 

 

Если ^ А ѵ

^ = <

-

б~- конечное разбиение множества

3)

, то полагая

 

U А „ і

 

мы находим,

что

В< с В ^С...

причем все множества Ъ,,

- измеримы,

(.ВѴ)<~

при Ѵ = 4

,

ü

U ^ B ^ -

J b

-

Про последовательность \5i^-«s4

обладающую перечисленными

выше свойствами, говорят, что она исчерпывает множество

/ср. с

 

замечанием 11.4, § 1/. Легко видеть,

что для каждой

исчерпывающей последовательности

уе,

и каждой

функции

JJ-

 

 

і+-

интегрируемой на Д>

,

 

і

 

$

$ сІМ =

1І.ѴТѴ\ Ç

U M

/10.5/

!

 

J )

'

V -*>oo

 

/

 

 

 

/ ибо т В, ,^гч^< ачВ> ,-• }

 

есть

ff— конечное

покрытие

множества 3>

/. Соотношение /10.5/ позволяет выводить

85


свойства

ц. - интеграла, в случае

дііі)) — -ѵоо

, из

соответствующих свойств этого интеграла, по множеству

конечной

^л. - меры, с помощью предельного перехода.

 

11

. Сравнение интеграла Лебега с иптеп-ишц J'ni,iana.

Напомним определение интеграла Римана.'llpii mow, ради

простоты,

мы ограничимся функциями одиоі; иеэавнсш.'ой переменной.

Пусть функция Ç '. —* RC

задана и ограничена

/напомним, что интеграл Рииака вводится лишь дли ограниченны

функций/ на конечном промежутке û = ^ x t R * : û - £ x 6 k ^ .

 

Обозначим через П

произвольное

разбиение промежутка

Л

то есть, такую конечную последовательность точек

 

,

что а, = х„ <х, < ... < Х ^ _ , <х„,

.

Положимj

 

• „ « І - ^ С Г Ѵ ^

- ^ П - І М с І ^ ^ І

/11.2/

числа ^ п

и Ç>п

 

 

 

называются, соответсвенно,ии^Щѳй

и верхней суимой Дарбу, отвечающей разбиения П

. Пусть

\^Ѵ^-<=А

" такая последовательность разбиений,

что

гдв S"Cr\W

^ѵмхя U 4

" - X j

4

- ^

. тогда,

для после­

довательностей \ Пу\

I

\ ^ пѵ \

, соответствую­

щих сумм Дарбу, имеем

 

 

 

 

 

 

Поэтоиу существуют конечныекыепредлыпределыь ^?*#_^К'^--™ -ъv

,

« â ^ ^ v v i & п

причем

-і й S

. Числа -і

н S

 

-86


ORT от последовательности разбиении Пѵ

и называются,

соответственно, тшш

и Be^>g^jiHTe£p£OTM_fiap6y от

f

в

промежутке Д

. Функция \

называется jywejyjHjy^oJMip

Симону в промежутке Д. , если -і = £>

и, в этом слу­

чае число

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/11.4/

называется инт^грмом^шмма функции Ç-

в промежутке

Л .

 

11.1

Теорема. SiiS2^S^S^^iSi^5-^îS3^

£

 

HBM№^njWTj3^^

 

 

А =^ \ х. 6 К :

T^MO^_b^jipoM^xyTK(; A

JA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S Ä * V " .

/11.5/

 

/ Напомним, что через p-W

мы обозначаем меру Лебега на

 

Доказательство. Пусть П

- некоторое

 

разбиение

промежутка А

И пусть

 

 

 

где ОГУ\^' , t4j''

- те же, что и в /11.1/. Заметим, что Кп и

HI ^^

•4 '

" Ù

 

 

 

на Д

 

 

-- простыеы^.

 

 

интегрируемые

функции,

причем

 

 

 

 

 

 

 

где

 

и b n

 

- соответствующие суммы Дарбу /см./11,2//

Пусть ^ Пѵ\-і«і

- последовательность разбиений, удовлетво­

ряющая условию /11.3/^. Легко видеть, что

 

 

 

1

1

Э7

х*Д

 

-