Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

matan-1_2

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
23.03.2015
Размер:
917.96 Кб
Скачать

#$"

0

0 1

% 2 # 0

$

/ ( 0' 2 9 *

C [a, b] R Q ; f : [a, b] R Q

L [a, b] 7 n , , 7 a = x0 < x1 <

· · · < xn−1 < xn = b 7 : , r

[a, b] [xi, xi+1]: i = 0, 1, . . . , n − 1 5

[xi, xi+1] 7 , , xi: max{xi : i = 0, . . . , n−

1} = λr ' 7 [xi, xi+1] 7 ,

ξi 7 77

n−1

 

Sr =

i

f (ξi)∆xi.

 

=0

" f

[a, b] 7 r 7 , 7 , 7 ξi

LC "5"("'$" - - D f

[a, b] ,

 

n−1

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λr 0

i=0

i

i

 

R

 

 

lim

 

f (ξ )∆x

 

=

a

 

,

(1.1)

 

 

f (x)dx = I

 

, ξi

 

$, : IR

, : , ε > 0 δ > 0 r {ξi}

(λr < δ |Sr − IR| < ε) ' : , 7 <

7 D % E 5 7

7 D

 

 

LC "5"("'$" -3 C {rk} Q <

rk = {a = x0k

< x1k < · · · < xnkk = b} : , λrk =

max

k

} →

0 k

→ ∞

#

1

i

nk{

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 , 2

f [a, b] ,

 

nk 1

( i i =

b

 

 

 

= R

k→∞

r k→∞ i=0

 

 

 

a

f (x)dx

I ,

lim S k = lim

f ξk)∆xk

rk 7 , D ,

ξik [xki , xki+1]

+C c'"'$" - - 5 M - --3

LC "5"("'$" -2 f : [a, b] R: <

N- -O:

D 7 D 7 [a, b]

7 , 7 7 R[a, b]

$7 7 " % 7

#"L " - - (f R[a, b]) ( ε > 0 δ > 0 r, r {ξi}, {ξi} (λr, λr < δ |Sr − Sr | < ε)

+C c'"'$" -3 5 7 - -

+ 7 7 < 7

#"L " -3 . f [a, b]

#

C 7: , 7 <

, 7 7 77

n−1

Sr = f (ξi)∆xi,

i=0

7 r " f ,

[a, b]: N 7: [xi, xi+1]O: 7 f

, $7 7

Sr = f (ξi0)∆xi0 + f (ξi)∆xi = f (ξi0)∆xi0 + A.

i=i0

C f , [xi0, xi0+1]: 7 , A: 7 7 7 , , |f (ξi0)|xi0: <

D 7 7 , ξi0 [xi0, xi0+1]

|Sr| ≥ |f (ξi0)|xi0 − |A|,

0 , 2

 

 

 

f / R[a, b] C , 7 7

+ 7 7 E 7 D

, 7 7 C <

7 7 $

LC "5"("'$" -2 C f : [a, b] R Q , <

; r = {a = x0 < x1 < · · · < xn = b} Q

[a, b] C 7 mi = inf

f (x): Mi = sup f (x):

[xi,xi+1]

[xi,xi+1]

i = 0, 1, . . . , n − 1

 

n−1

n−1

 

 

 

 

Sr = mixi, Sr = Mixi

i=0

i=0

$

L, : Sr ≤ Sr

C r1, r2, r3 Q [a, b] " , <

r1 r2: 7 r1 r2 " 7 , r3 , r1 r2:7 7 r3 = r1 r2

 

(" - - (r r ) (Sr Sr

S

r

S

r)

= x0

< x1

 

 

 

 

C r =

x

 

< x

 

<

· · ·

< x

n}

: r

=

 

x

 

<

· · ·

<

m

 

0

{

0

 

1

m

 

 

 

 

0

 

 

 

 

{

 

0

mn

10

0

 

 

x0

0

< · · · < x1

1

 

 

 

 

 

< · · ·

 

 

 

 

 

< xn}

# :

 

< x1 = x1

 

< x2 = x2

 

< xn−1

 

 

 

 

, :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mj

 

inf

 

 

f x

 

 

 

inf

f

 

x

 

 

m ,

 

 

 

 

 

 

 

i = x [xij ,xij+1]

(

 

) x [xi ,xi+1]

(

) =

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n−1

 

 

n−1

 

mj 1

 

 

 

 

 

n−1 mj 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

xij

 

mij xij = Sr .

 

 

 

Sr = mixi = mi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=0

 

 

 

=0

 

 

j=0

 

 

 

 

 

i=0

 

j=0

 

 

 

 

 

 

# ,<

: ,

(" -3 r1, r2 Sr1 ≤ Sr2

5 : Sr1 Sr1 r2 Sr1 r2 Sr1 .

B ( + 2 3 .

&

0 $' 2

LC "5"("'$" -4

inf Sr = ID sup Sr = ID

r

r

 

7 $ f <

[a, b]

#"L " -2 f : [a, b] R # )

' ! ID, ID R

7 7 7 {Sr : r Q } D D D

77 5 f [a, b] ! 77 -3 <

, 77 5 f

 

 

! ,

 

 

 

 

 

 

 

[

a, b

!I

D =

inf S

 

 

]

 

 

r

r

 

, <

5

/ . # 2 9 *

7 7 5

7 7 7 D 8

 

 

 

 

 

 

 

A := ( ε > 0 r

(r −

 

)

(Sr Sr < ε)).

B := ( ε > 0

δ > 0

r (r −

)

 

 

 

 

 

 

(λr < δ Sr Sr < ε)).

 

 

 

(" 3- (ID = ID) A

$ ID = ID : , r1, r2 : , ID ε/2 < Sr1 : ID + ε/2 > Sr2 # r = r1 r2 7 7

ID − ε/2 < Sr1 Sr ≤ Sr ≤ Sr2 < ID + ε/2,

Sr Sr < ε

C r Q : A #

Sr ID ≤ ID ≤ Sr,

ID ID < ε ' ε > 0 7 7 7:

ID ID r C M 7 ID = ID (" 3 3 A B

+ A B

0 $' 2

 

 

 

C r Q : A ! 7 δ > 0ε r : ,

 

2δ < xi+1 − xi , i = 0, . . . , n − 1, xi r ,

4

nδM < ε, M

= [a,b]

|

(

)|

 

 

sup

 

f x

.

# r Q :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λr

< δ # 7 7 Sr Sr

=

i

(Mi − mi)∆xi +

j

(Mj − mj )∆xj ,

77

 

7 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, r : 77

 

 

7 7

 

 

 

 

77

 

 

 

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

, 7

, a:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b: xi r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 D Q

 

 

 

 

Q ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 7 r $7 7

i

(Mi−mi)∆xi

2Mδ·2n < ε.

 

77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77

 

 

 

 

=

 

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: E D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

k

 

 

 

 

 

, 77 7 D

mj )∆xj

 

 

 

 

[xk, xk+1]

r $7 7

 

(Mj

 

 

=

 

 

 

k

(Mk

mk)∆xk

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(M

m )

 

 

xk

 

 

 

 

(M

 

 

 

 

 

 

 

 

Sr < ε.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m )∆x

 

 

Sr

 

 

<

C M 7 S

S < 2ε

 

 

 

k

k

 

 

 

 

 

r: D λ

 

k

 

k

k

 

 

 

 

 

 

≤ ≤

 

k

 

 

 

 

k ≤ −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

r

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

δ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(" 3 2 B (f R[a, b])

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ 3- : , ε > 0 δ > 0 r {ξi} Nr Q

O (λr < δ) 7

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n−1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

≤ IR + ε/2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IR − ε/2 ≤ f (ξi)∆xi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ D

 

 

 

 

 

ξi [xi, xi+1]: , 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IR − ε/2 Sr ≤ Sr ≤ IR + ε/2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

5 7 5 <

0 ! $ 2

r: B: 7 7

n−1

Sr ≤ f (ξi)∆xi ≤ Sr.

i=0

C B A (ID = ID): Sr ID = ID ≤ Sr C ID = ID = IR: , 7

n−1

|IR − f (ξi)∆xi| ≤ Sr Sr < ε.

i=0

$ M D 77

#"L " 3- f : [f, b] R # )

(f R[a, b]) (ID = ID)

C$" 3- C 7 7 , : <

7 7 5 5 D D(x): <

D D D D , D:

D 5 [0, 1] 1: Q 0 ) < , : 5 D D , [0, 1]: <

7 C M 7 , D 7

C$" 3 3 C f (x) = 1 [a, b] #

 

b

a

f (x)dx = a b dx = b − a.

5 :

 

n−1

Sr = Sr = ∆xi = x1 − a + x2 − x1 + · · · + b − xn−1 = b − a.

i=0

/ 5 * & 9 ' 2 9

7 7 , 7

#"L " 2- (f C[a, b]) (f R[a, b])) E 7 77 5 8

n−1

Sr Sr = (Mi − mi)∆xi,

i=0

0 ! $ 2

M

sup f (x), m

 

inf f (x) C f

 

C

a, b

]

i =

[xi,xi+1]

i =

[xi,xi+1]

[

 

f C[xi, xi+1]: 7 ! E 7 7 7 , <

xi , xi [xi, xi+1] f (xi) = Mi: f (xi ) =

mi C 7 % 7

ω > 0 7 α > 0 : , x , x [a, b] (|x − x | < α

|f (x ) − f (x )| < ω).

# 7 ε > 0 7 7 δ = min{α, ε/ω}: r Q

: , λr < δ #

 

 

n−1

n−1

 

 

ε

 

S S =

(M m )∆x =

(f (x )

f (x ))∆x < ω

 

= ε.

 

 

 

r r

i

 

i i

· ω

 

i i i

i

 

 

=0

i=0

 

 

 

 

! 77 3 2 , 7 7

#"L " 2 3 * [a, b]

#

C f 7

[a, b] " f (a) = f (b): : M 7

 

n−1

n−1

 

i

 

Sr Sr = (Mi − mi)∆xi = (f (a) − f (a))

xi = 0 · (b − a) = 0

=0

i=0

7 r

" f (a) < f (b): ε > 0 7 7

ε

δ < f (b) − f (a),

r Q : λr < δ #

 

n−1

n−1

 

i

 

Sr Sr =

(Mi − mi)∆xi = (f (xi+1) − f (xi))∆xi

=0

i=0

n−1

δ(f (xi+1) − f (xi)) = δ(f (b) − f (a)) < ε.

i=0

0 % 2

/ + 2 9

!L& #!L - N O c [a, b]# ) (f R[a, b])

(f R[a, c] f R[c, b])

 

b

c

b

a

f (x)dx = a

f (x)dx + c

f (x)dx.

C f 7 [a, b] # ε > 0 <

7 δ > 0 : , r [a, b] λr < δ

Sr Sr < ε.

C r Q [a, b]: , r , c # 77 - -

ε> Sr Sr ≥ Sr Sr = (Sr Sr ) + (Sr Sr ),

Sr (Sr ) Sr (Sr ), Q 77 5 [a, c] ([c, b])

5 ,

- E : 7 :

, a = b 7

a

 

b

a

 

 

f (x)dx = 0,

 

f (x)dx =

f (x)dx.

a

 

a

b

 

!L& #!L 3 N O f, g R[a, b] c R# ) f + g R[a, b] cf R[a, b]

 

 

b

 

 

b

 

b

 

a

(f (x) + g(x))dx = a

f (x)dx + a

g(x)dx,

 

 

 

b

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cf (x)dx = c

f (x)dx.

 

 

 

 

 

a

 

a

 

 

 

C

 

7 7 <

7 7

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

n−1

 

 

 

( ( ) +

 

= λr 0

 

 

 

 

i=0

i

i

i

a

f x

g(x))dx lim

 

 

 

 

 

(f (ξ ) + g(ξ ))∆x =

0 % 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n−1

 

n−1

 

 

 

b

b

 

 

 

 

 

 

 

 

λr 0 i=0

( i i + λr 0 i=0

(

i i

 

 

 

 

f ξ )∆x

 

 

a

 

a

g(x)dx.

lim

lim

g ξ )∆x

=

f (x)dx +

b

n−1

 

 

 

n−1

 

 

b

 

( i

i =

 

 

 

 

 

λr 0 i=0

λr 0

i=0

i i

 

 

a

 

cf ξ )∆x

 

c lim

 

 

= c

a

cf (x)dx = lim

 

f (ξ )∆x

f (x)dx.

!L& #!L 2 N 7 , O

f, g R[a, b]# ) f g R[a, b] f /g R[a, b] |g(x)| > c > 0[a, b]

L , 7 , Mf,i = sup f (x): mf,i =

inf f (x) 5

[xi,xi+1]

[xi ,xi+1]

D ξ, η [xi, xi+1] 7 7

 

|f (ξ)g(ξ) − f (η)g(η)| ≤ |f (ξ)| · |g(ξ) − g(η)| + |g(η)| · |f (ξ) − f (η)| ≤

 

Kf (Mg,i − mg,i) + Kg(Mf,i − mf,i).

 

1

 

1

=

g(η) − g(ξ)

 

1

(M m ),

 

g(ξ)

g(η)

g(ξ)g(η)

c2

 

 

g g

Kf = sup f (x).

x [a,b]

! , D D , , D

ξ, η [xi, xi+1]: 7 D xi 77 i: <

, 7

n−1

n−1

 

 

n−1

 

i

 

 

 

(Mf g,imf g,i)∆xi Kf

(Mg,i

−mg,i)∆xi+Kg (Mf,i−mf,i)∆xi,

i=0

=0

 

 

i=0

n−1

 

1

n−1

i

 

 

 

 

(M1/g,i m1/g,i)∆xi,

c2

(Mg,i − mg,i)∆xi.

=0

 

 

 

i=0

# ε > 0 7 r1 r2 : ,

Sr1 (f ) Sr1 (f ) < ε, Sr2 (g) Sr2 (g) < ε.

! , D M 7

r = r1 r2 7 7

Sr(f g) Sr(f g) < (Kf + Kg)ε,

0 % 2

f, g R[a, b] ! <

,

!L& #!L 4 NTO f, g R[a, b] x [a, b] (f (x) ≤ g(x))

 

b

b

 

 

 

 

 

f (x)dx ≤

g(x)dx.

 

a

a

NTTO f R[a, b] |f | R[a, b]

b

b

f (x)dx ≤ |f (x)|dx ≤ M(b − a),

a

a

M = sup |f (x)|

x [a,b]

NTO $ 7 7

b

 

n−1

 

n−1

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

λr 0

i=0

( i

i λr 0 i=0

i

i

 

a

f (x)dx = lim

 

f ξ )∆x

 

g(ξ )∆x

 

=

a

 

 

lim

 

g(x)dx.

NTTO C 7 , : , |f | R[a, b] C D ξ, η [a, b] 7 7

||f (ξ)| − |f (η)|| ≤ |f (ξ) − f (η)|,

7 [xi, xi+1] r [a, b] 7 7

E

M i − mi ≤ Mi − mi,

M

 

=

sup

 

|

f

x

:

 

 

inf

|

f (x) : M m

 

 

 

 

m

i =

 

Q <

 

i

 

 

 

(

 

)|

 

x [xi ,xi+1]

|

i

i

 

 

 

x

]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[xi ,xi+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, f C M 7 D

77 5 |f | D ,

f 8

 

n−1

 

n−1

 

i

 

 

 

 

 

 

 

Sr(|f |) Sr(|f |) = (Mi

m

i)∆xi

(Mi − mi)∆xi

=0

 

 

 

 

 

 

 

i=0

 

 

 

 

 

 

 

 

Sr(f ) Sr(f ).

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]