鉴于积分上述的缺陷,积分关于函数列的条件宽了非常多。 勒贝格控制收敛定理在积分中占有十分重要的位置,表现出了积分相比较于积分来说非常大的优势。
本文主要内容安排如下:第一部分介绍了积分和积分及其性质,说明了积分与积分的关系,体现出积分的优越性;第二部分论述了勒贝格控制收敛定理,在提出勒贝格控制收敛定理的前面,先阐述积分极限定理中占有重要位置的定理,列维定理和法都定理,进而引出勒贝格控制收敛定理;第三部分在勒贝格控制收敛定理的指导下进步探究其应用,并举出实例来说明该定理的应用。
1。黎曼积分和勒贝格积分论文网
1。1黎曼积分定义
设有界函数在上有定义[4]
1)分割分化,将添加个分点:将分成个小区间
2)取近似,
3)作和;
4)取极限。 令为细度,若存在,则称它为在上的黎曼积分,记为
1。2 勒贝格积分定义
设为可测集,为上的可测函数。 令,。 则和都是上的非负可测函数,当时,
。
若和中至少一个有限,则称在上积分确定,称是作为上的勒贝格积分,记。
若和都有限,则称在上可积。
可测集上可积函数的全体所成之集记作[5-7]。
1。3 勒贝格积分的主要性质
性质1 设是一可测集,有
(i)若但,则上的任何实函数都在上可积且;
(ii)设在上积分确定且 于,则也在上积分确定且
(iii)设在上积分确定,则在的任一可测子集上也积分确定,又若,这里和都是的可测子集且,则
(iv)设在上可积,则也在上可积,且。
性质2[积分的绝对连续性] 设是一可测集,,则对于任意的。 存在。 使得对于任意的可测集,只要,就有
性质3[积分的可数可加性] 设为可测集,,这里每个都是可测集且时,设在上积分确定,则
2。勒贝格控制收敛定理
2。1 勒贝格控制收敛定理的引理
设,,。积分论的中心问题是,寻求尽可能方便的条件,使得能从(在某种收敛意义下)推出
即
以上等式意味着“积分与极限互换”。 这一问题在积分论中解决得很不理想,而在积分论中却有较好的结果[8-10]。
引理1 [ Levi定理] 设为一个可测集,为上的一列非负可测的函数,当时对于任何一个自然数,有,令,,则
证明:显然在上非负可测且,故 。因而 (1)
现在证明相反的不等式,随意取上的一个非负的简单函数使得时。在任意取,我们首先证明
。
令,则是的可测子集,,且 ,
由性质1,,故 。文献综述
由于是任意的,所以再由的任意性,可知
由(1)与(2)得。
引理2 [法图(Fatou)定理] 设为一个可测集,为上的一列非负的可测函数,则
。证明:令 ,。则是上的非负的可测的函数而且时 。
于是有:2。2勒贝格控制收敛定理及其证明
定理(勒贝格控制收敛定理) 设上的一个可测集,为上的一列可测的函数,是上的非负可积的函数,若对于任意的自然数,于并且 于,则
(i)
(ii) 。
证明:(i)显然在上可测且于。 由于在上可积,每个也在上可积。