Лекции
.pdf6. Компактность, ε-расширение компактного множества. Оценка модуля криволинейного интеграла 2 рода.
26 января 2015 г. |
1:33 |
Опр.
Пусть - множество
Утв.
Пусть - компакт в |
и |
, тогда - компакт |
Проверка |
|
|
Доказать, что |
|
|
Метрика всегда непрерывна - вывод
Доказали замкнутость Докажем ограниченность
Замечание Если лежит не в конечном метрическом пространстве, то ограничено и замкнуто, но
не компакт.
Утв.
Пусть - компакт, - замкнуто, Тогда
Доказательство о/п
Построим последовательности:
Поскольку - компакт, то
МА3Ч2 Стр.141
МА3Ч2 Стр.142
7. Интеграл второго рода по кусочно-гладкой кривой как предел интегралов по ломаным, вписанным в неё.
26 января 2015 г. |
1:37 |
Теорема - область кусочно-гладкая кривая
- непрерывна в Тогда
Доказательство Из теоремы о связи криволинейного интеграла 2 рода с определённым вытекает
то, что интеграл 2 рода от непрерывной вектор-функции по гладкой (кусочногладкой) кривой существует.
Если - всё пространство, то ломаная будет лежать в .
- замкнуто Покажем, что если
Возьмём возьмем -тый отрезок ломаной и точку на нём
Любая точка ломаной
- равномерно непрерывна из-за компактности
- равномерно непрерывна на |
из-за компактности |
|
Возьмём |
, найдем по нему из условия равномерной непрерывности |
Положим
Теперь ломаная:
МА3Ч2 Стр.143
Первый модуль:
Второй модуль:
Переходим к сумме по всем дугам разбиения:
МА3Ч2 Стр.144
8. Мера Жордана плоских множеств, связь с супремумом площадей замкнутых вписанных многоугольных множеств и инфимумом площадей описанных открытых многоугольных множеств.
26 января 2015 г. |
1:39 |
Опр.
-множество
-совокупность всех многоугольных множеств, содержащихся в множестве
-совокупность всех многоугольных множеств, содержащих
-внутренняя площадь
|
- внутренняя площадь |
Если |
, то - квадрируемое и имеет меру жордана |
Граница множества - это множество точек, окрестность которых содержит как точки множества, так и точки его дополнения.
-замыкание - множество и все его предельные точки
-внутренность - все точки, входящие с окрестностью в множество
Утв.
-ограничено
-квадрируемо
Утв.
- квадрируемо
Утв.
- квадрируемое множество Тогда
Доказательство Из определения меры выберем:
состоит из |
треугольников. Каждый из этих треугольников сузим на число |
, где - это периметр каждого треугольника. И мы получим |
|
многоугольник |
такой, что |
В этом выражении - треугольники множества , а - их -сужения. Так же поступим с множеством и найдем для него
МА3Ч2 Стр.145
9. Существенная ограниченность интегрируемой функции. Интеграл по множеству меры Жордана ноль.
26 января 2015 г. |
1:44 |
Опр.
Разбиением квадрируемого множества называется множество каких-либо его подмножеств, попарно не пересекающихся, дающее в объединении подмножеств само это множество.
Диаметр разбиения - это максимум диаметров каждого множества.
Это интегральная сумма с разбиением и выбором точек
Если предел есть, то функция называется интегрируемой по Риману, а - это интеграл от функции.
Опр.
определена на называется существенно ограниченной, если
Теорема необходимое условие интегрируемости по Риману
Тогда
- существенно ограничена на Доказательство
произвольное разбиение занумерованы так, чтобы последние были
Докажем, что ограничена на |
|
о/п |
|
не ограничена на |
не ограничена на (для определённости не |
ограничена сверху) |
|
- произвольное вещественное число может быть больше любого числа не может иметь конечный предел при
- противоречие
МА3Ч2 Стр.146
10. Свойства сумм Дарбу ограниченной функции на квадрируемом множестве.
26 января 2015 г. |
1:45 |
МА3Ч2 Стр.147
11. Лемма о сумме мер Жордана множеств разбиения, имеющих общие точки с множеством, мера Жордана которого имеет заданную оценку.
26 января 2015 г. |
1:46 |
Утв.
Пусть и - квадрируемы. Тогда
Доказательство Случаи:
1)- многоугольное множество
При приближении квадрируемого множества описанными открытыми многоугольниками и вписанными замкнутыми многоугольниками доказали, что
Если множество не целиком лежит в , то |
- неверно |
2)- произвольное квадрируемое множество
Идем по первому случаю и получаем доказываемое.
МА3Ч2 Стр.148
12. Леммы о расстоянии между компактными и замкнутыми непересекающимися множествами и множестве, лежащем в объединении множеств.
26 января 2015 г. |
1:52 |
Лемма
Тогда
Доказательство О/п
- противоречие
Сюда можно приписать последнее утверждение из 6-го вопроса.
МА3Ч2 Стр.149
13. Эквивалентность интегрируемости ограниченной функции возможности сделать колебательную сумму произвольно малой.
26 января 2015 г. |
1:53 |
Теорема Пусть - определена и ограничена на квадрируемом множестве
Тогда следующие условия эквивалентны
1)
2)
Доказательство
лежит во внутренности,
- ограниченное и замкнутое Поскольку лежат во внутренностях множеств , а внутренности этих множеств
попарно не пересекаются, то - компактные
Из утверждения
Получилось:
МА3Ч2 Стр.150