作者OSGrup (open将真的很可爱)
看板Math
标题Re: [微积] 积分问题
时间Fri Feb 25 13:27:25 2022
※ 引述《yclinpa (一等士官长罗杰兔)》之铭言:
※ 引述《OSGrup (open将真的很可爱)》之铭言:
: 题目:设f(x)是[a,b]的非负可积分函数,
^^^^^^
我想这里指的是 Riemann 可积函数。
若仅为 Lebesgue 可积,则原推文中 zhanguihan 网友给了反例。
: b
: 若有∫f(x)dx=0,试证明对任给ε>0,存在子区间[α,β]包含在[a,b],
: a
: 使得f(x)<ε,α≦x≦β
: proof: 假设 存在ε>0,且存在子区间[α,β]包含在[a,b]使得f(x)>ε,α≦x≦β
这里的反证法假设有误。
若原命题不成立,则对所有的子区间 [α,β] of [a,b],
皆存在一点 x_0 in [α,β] 满足 f(x_0)≧ε。
以下不阅。
顺着这个反叙述,则可证:对任意的有限分割 P for [a,b],
上和 U(f,P) 至少是 ε(b-a), <--- 当作练习。
故上积分至少是 ε(b-a)。
矛盾。
感谢提示,得到灵感。目前看书还没有讲上积分。我证明如下,
若原命题不成立,存在ε>0,对所有子区间[x_i,x_i+1] of [a,b],
皆存在一点ξ_i in [x_i,x_i+1] 满足f(ξ_i)≧ε,
其中Δ:a=x_0<x_1<......<x_n=b ,
n n
积分和为 Σf(ξ_i)Δx_i ≧εΣΔx_i = ε(b-a)
i=1 i=1
b n
因此 ∫f(x)dx =limΣf(ξ_i)Δx_i≧ε(b-a) >0 (矛盾)
a n->oo
: ∵f(x)>ε,α≦x≦β
: β β
: ∴∫f(x)dx>∫εdx=ε(β-α)
: α α
: ∵f(x)≧0,对所有x属於[a,b]
: b α β b
: ∴ ∫f(x)dx = ∫f(x)dx + ∫f(x)dx + ∫f(x)dx ≧ε(β-α)>0 (矛盾)
: a a α β
: 证∫f(x)dx =明完毕。
: 我没有很肯定我的写法有没有错误,请大家指教,谢谢
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必先静修 而後致理
学富十车悟文德 抗怀万古蕴圣心
则卫理 则达人
血融精诚见金瓯 生仗旷远图育达
千秋铭传 万世崇光
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