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積分的運算法則

2019-12-18 09:41:31文/葉丹

積分的運算法則:積分的運算法則,別稱積分的性質(zhì)。積分是線性的。如果一個函數(shù)f可積,那么它乘以一個常數(shù)后仍然可積。如果函數(shù)f和g可積,那么它們的和與差也可積。

積分的運算法則

通常意義

積分都滿足一些基本的性質(zhì)。以下的I在黎曼積分意義上表示一個區(qū)間,在勒貝格積分意義下表示一個可測集合。

線性

積分是線性的。如果一個函數(shù)f可積,那么它乘以一個常數(shù)后仍然可積。如果函數(shù)f和g可積,那么它們的和與差也可積。

線性

保號性

如果一個函數(shù)f在某個區(qū)間上黎曼可積,并且在此區(qū)間上大于等于零。那么它在這個區(qū)間上的積分也大于等于零。如果f勒貝格可積并且?guī)缀蹩偸谴笥诘扔诹?,那么它的勒貝格積分也大于等于零。作為推論,如果兩個I上的可積函數(shù)f和g相比,f(幾乎)總是小于等于g,那么f的(勒貝格)積分也小于等于g的(勒貝格)積分。

如果黎曼可積的非負(fù)函數(shù)f在I上的積分等于0,那么除了有限個點以外,f=0。如果勒貝格可積的非負(fù)函數(shù)f在I上的積分等于0,那么f幾乎處處為0。如果F中元素A的測度μ(A)等于0,那么任何可積函數(shù)在A上的積分等于0。

函數(shù)的積分表示了函數(shù)在某個區(qū)域上的整體性質(zhì),改變函數(shù)某點的取值不會改變它的積分值。對于黎曼可積的函數(shù),改變有限個點的取值,其積分不變。對于勒貝格可積的函數(shù),某個測度為0的集合上的函數(shù)值改變,不會影響它的積分值。如果兩個函數(shù)幾乎處處相同,那么它們的積分相同。如果對F中任意元素A,可積函數(shù)f在A上的積分總等于(大于等于)可積函數(shù)g在A上的積分,那么f幾乎處處等于(大于等于)g。

介值性質(zhì)

如果f在I上可積,M和m分別是f在I上的最大值和最小值,那么:

mL(I)≤∫If≤ML(I)

其中的L(I)在黎曼積分中表示區(qū)間I的長度,在勒貝格積分中表示I的測度。

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