实变函数与泛函分析ppt课件.ppt

第三节Lesbesgue积分与Riemann积分的关系,第五章积分论,1,本节主要内容:若f(x)Riemann可积，则f(x)在a,b上Lebesgue可积，且积分值相等f(x)Riemann可积当且仅当f(x)的不连续点全体为零测度集,2,Riemann可积的充要条件,f(x)在a,b上Riemann可积,3,Darboux上、下积分,对a,b作分划序列,令（对每个i及n）,Darboux上积分,Darboux下积分,4,引理：设f(x)在a,b上为有界函数，记(x)为a,b上的振幅函数，则,故(x)为a,b上的可测函数，从而f(x)L可积。,证明：由于f(x)在a,b上为有界函数，故(x)为a,b上有界函数，,又对任意实数t，为闭集，,5,作函数列,对a,b作分划序列,引理的证明,6,引理的证明,7,引理的证明,从而结论成立,8,1.Riemann可积的内在刻画,定理：有界函数f(x)在a,b上Riemann可积的充要条件是f(x)在a,b上的不连续点全体为零测度集,教材p-104有另一种证明,证明：若f(x)Riemann可积,则f(x)的Darboux上、下积分相等，,9,上述过程反之也成立。,从而f(x)在a,b上的不连续点全体为零测度集，,引理：设f(x)是E上有限实函数，则f(x)在x0E处连续的充要条件是f(x)在x0处的振幅为0,证明参照教材p-102,10,2.Lesbesgue积分与Riemann积分的关系(Lebesgue积分是对Riemann积分的推广),定理：若f(x)在a,b上Riemann可积，则f(x)在a,b上Lebesgue可积，且,证明：f(x)在a,b上Riemann可积，故f(x)在a,b上几乎处处连续，,从而f(x)在a,b上有界可测，并且Lebesgue可积，,11,Lesbesgue积分与Riemann积分的关系的证明,其次，对a,b的任一分划,根据Lesbesgue积分的可加性，我们有,12,Lesbesgue积分与Riemann积分的关系的证明,对上式左、右端关于一切分划各取上、下确界，即得,13,例,14,注：Lebesgue积分与广义Riemann积分无必然联系,例：f(x)有无穷积分,但不Lebesgue可积.,15,注：Lebesgue积分与广义Riemann积分无必然联系,例：f(x)有暇积分但不Lebesgue可积,16,例设f(x)是a,b上Lebesgue可积函数，如果对任意实数c(0c1)总有那么f(x)=0a.e.于0,1,教材p122有另一种证明写法：证明中用到了积分的绝对连续性,17,从而有f(x)在F上几乎处处为0,所以f(x)=0a.e.于0,1,证明（续）,18,第四节Lesbesgue积分的几何意义与Fubini定理,第五章积分论,主讲：胡努春,19,重积分与累次积分,f(x,y)连续,20,1.截口定理,证明参照教材p-136分六种情况讨论：区间，开集，型，零集，有界可测集，一般可测集,定理1设是可测集，则,(1)对Rp中几乎所有的x，Ex是Rq中的可测集,m(Ex)作为x的函数，它在Rp上几乎处处有定义，且是可测函数；,21,2.Lebesgue积分的几何意义,定理2：设A,B分别是Rp和Rq中的可测集，则AB是Rp+q中的可测集，且m(AB)=mAmB,证明参照教材p-139,22,2.Lebesgue积分的几何意义,证明参照教材p-139,则f(x)是E上可测函数当且仅当G(E;f)=(x,y)|xE，0yf(x)是Rn+1中的可测集;并且有,定理3设f(x)为可测集上的非负函数，,23,3.Fubini定理,证明参照教材p-140,(1)设f(p)=f(x,y)在上可积，则对几乎所有的xA,f(x,y)作为y的函数在B上可积，作为x的函数在A上可积,且,先重积分后累次积分,24,3.Fubini定理,证明参照教材p