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求证明一道勒贝格积分(上极限)(n→+∞)lim n ∫ ( f(x) - f(a) ) dx = f(a+0)-f(a

来源:学生作业帮 编辑:搜狗做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/16 13:42:22
求证明一道勒贝格积分
(上极限)(n→+∞)lim n ∫ ( f(x) - f(a) ) dx = f(a+0)-f(a),其中f(x)为增函数.求具体证明过程,要求每一步都要写出所用的主要定理或定义.
求证明一道勒贝格积分(上极限)(n→+∞)lim n ∫ ( f(x) - f(a) ) dx = f(a+0)-f(a
你这道题肯定缺少条件,
目测是积分区域没写清楚.
不难证明n·∫[a,a+1/n] (f(x)-f(a)) dx收敛到f(a+0)-f(a).
不过这么一改可能太简单了.
还是等你把题目补充完整吧.
再问: 不好意思,确实是忘了写积分区域了,就是你说的这个,不过这个具体要怎么证明啊,大概的步骤我也清楚,但是一具体到每步就有些地方不会证明啊
再答: 由f(x)是增函数, lim{x → a+} f(x) = f(a+0),
可得f(x) ≥ f(a+0)对任意x > a成立.
(否则由极限保序性可推出矛盾).
另一方面, 仍由f(x)是增函数,
在[a,a+1/n]上成立f(x) ≤ f(a+1/n).
于是在在(a,a+1/n]上成立:
f(a+0)-f(a) ≤ f(x)-f(a) ≤ f(a+1/n)-f(a),
在[a,a+1/n]几乎处处成立.

左右两端是常数, 易知其在[a,a+1/n]上的积分,
分别为(f(a+0)-f(a))/n与(f(a+1/n)-f(a))/n.
由积分保序性,
(f(a+0)-f(a))/n ≤ ∫[a,a+1/n] (f(x)-f(a)) dx ≤ (f(a+1/n)-f(a))/n,
即f(a+0)-f(a) ≤ n·∫[a,a+1/n] (f(x)-f(a)) dx ≤ f(a+1/n)-f(a).
对n → ∞取极限, 易知左右两端均收敛到f(a+0)-f(a).
于是由夹逼定理即得:
n·∫[a,a+1/n] (f(x)-f(a)) dx收敛到f(a+0)-f(a).