Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ма1Раздзел 4.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
17.12.2018
Размер:
2.73 Mб
Скачать

§4.5. Азначэнне і ўмовы існавання вызначанага інтэграла.

Няхай функцыя вызначана на адрэзку (магчыма разрыўная, магчыма непарыўная, магчыма недыферэнцавальная, магчыма дыферэнцавальная ў пунктах адрэзка). Няхай – сукупнасць пунктаў гэтага адрэзка такіх, што . Мноства гэтых пунктаў назавем падзелам адрэзка і абазначым . Адрэзкі назавем адрэзкамі падзелу , або частковымі адрэзкамі адрэзка .

Абазначым праз даўжыні адрэзкаў . Лік назавем дробнасцю падзелу . Мноства пунктаў будзем называць выбаркай з адрэзка . Суму будзем называць інтэгральнаю сумай для функцыі пры зададзеным падзеле і фіксаванай выбарцы .

def. Лік I называюць вызначаным інтэгралам функцыі на адрэзку і абазначаюць , калі

(1)

Пры гэтым таксама кажуць, што існуе ліміт інтэгральных сумаў пры , і гэты ліміт не залежыць ні ад падзелу , ні ад выбаркі і пішуць

Калі існуе лік , які вызначаецца ўмоваю (1), то функцыю называюць інтэгравальнаю паводле Рымана на адрэзку і пры гэтым кажуць таксама, што існуе інтэграл ад функцыі на адрэзку .

Такім чынам, функцыя ёсць інтэгравальная на адрэзку пры ўмове існавання ліміту інтэгральных сумаў, калі дробнасць падзелу адрэзка імкнецца да нуля, і гэты ліміт не залежыць ні ад падзелу, ні ад выбаркі.

Прыклад 1. Вылічыць

► Паколькі , то , а таму .◄

Вызначаны інітэграл мае просты геаметрычны сэнс. Няхай функцыя ёсць неадмоўная і непарыўная на адрэзку . Тады інтэгральная сума раўняецца плошчы “прыступкавай фігуры” (гл. рысунак).

Фігуру G , абмежаваную адрэзкамі прамых і графікам функцыі , г. зн. , будзем называць крывалінейнаю трапецыяй.

Відавочна, што пры дастаткова дробным падзеле адрэзка “прыступкавая фігура” мала чым адрозніваецца ад крывалінейнай трапецыі, а таму , калі функцыя ёсць інтэгравальная на , то азначае плошчу крывалінейнай трапецыі:

.

Прыклад 2. Вылічыць паводле азначэння .

► Падзелім адрэзак на n роўных (дзеля зручнасці) частак. Маем , а таму , калі . Выбіраючы , возьмем правыя канцы адрэзкаў , г.зн. . Вылічым інтэгральную суму . Адкуль

. (Ці з’яўляецца значэнне гэтага ліміта значэннем адпаведнага інтэграла?)◄

Практыкаванне. Пакажыце, што пры іншай выбарцы , калі ўзяць у якасці левыя канцы адрэзкаў , або іх сярэдзіны, то ліміт інтэгральных сумаў будзе той жа самы.

Тэарэма 1 (неабходная ўмова інтэгравальнасці функцыі). Калі функцыя ёсць інтэгравальная на адрэзку , то яна абмежаваная на гэтым адрэзку.

□ Паколькі ёсць інтэгравальная на то існуе лік I , які адпавядае ўмове (1) , г.зн. пры маем няроўнасць

, (2)

якая праўдзіцца пры кожным падзеле і пры кожнай выбарцы .

Зафіксуем падзел і дапусцім процілеглае, што функцыя неабмежаваная на . Тады функцыя неабмежаваная прынамсі на адным з адрэзкаў падзелу . Не парушаючы агульнасці, будзем лічыць, што неабмежаваная на адрэзку . Зафіксуем пункты і абазначым . Тады і адпаведна няроўнасці (2), маем няроўнасць , якая праўдзіцца . Паколькі , то няроўнасць праўдзівая . Гэта значыць, што функцыя абмежаваная на адрэзку , што супярэчыць дапушчэнню неабмежаванасці на . ■