А.Н.Шерстнев - Математический анализ
..pdfsKLADYWAQ (1) I (2), NAHODIM X + X |
c |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||||||||||||
|
mE + n=N+1 Yn . pEREHODQ |
|||||||||||||||||||||||
ZDESX K PREDELU PRI N ! 1, POLU^AEM X + X |
c P |
|
|
|
||||||||||||||||||||
mE. s U^ETOM• |
||||||||||||||||||||||||
SWOJSTWA 195.2 OTS@DA SLEDUET, ^TO X 2 L. |
|
|
|
2 L(S; m) (n = 1; 2; : : :) |
||||||||||||||||||||
|
2-J SLU^AJ: S | POLUKOLXCO BEZ 1. pUSTX Xn |
|||||||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
I X = n=1 Xn . dLQ L@BOGO A |
2 S : AXn 2 LA . pO\TOMU AX = n=1 AXn 2 |
|||||||||||||||||||||||
LA , TAKSKAK LA -ALGEBRA. iTAK, X 2 L. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|||||||||||
|
aNALOGI^NO MOVNO POKAZATX, ^TO KLASS L ZAMKNUT OTNOSITELXNO OPE- |
|||||||||||||||||||||||
RACII TEORETIKO-MNOVESTWENNOGO DOPOLNENIQ. |
|
> |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
5. |
LA L PRI L@BOM A |
2 S. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
pUSTX |
X 2 LA |
I |
B |
2 |
S |
| |
PROIZWOLXNO |
. |
tOGDA S U^ETOM P |
. 2 |
I SWOJSTWA |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
||||||||
196.11(B) IMEEM: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(XB) + (B |
X ) = |
|
(XB) + (A |
\ |
(B |
X ) + B |
A) |
|
||||||||||||||||
|
B |
|
B |
n |
|
|
|
= |
A |
B |
|
|
n |
|
|
|
n |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(XB) + (A(B X)) + B (B A) |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
B |
|
|
|
n |
|
|
|
|
n |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
A(XB) + A (A(BnX)) + mB , m(AB) = mB: |
|||||||||||||||
iTAK, BX 2 LB PRI L@BOM B 2 S, TO ESTX X 2 L: |
|
> |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
rASPROSTRANIM TEPERX MERU m S POLUKOLXCA S NA KLASS L(S; m). |
oGRANI^IMSQ PRI \TOM POLEZNYM DLQ PRILOVENIJ SLU^AEM TAK NAZY- WAEMOJ -KONE^NOJ MERY (W \TOM SLU^AE MNOVESTWO E PREDSTAWLQETSQ W WIDE S^ETNOJ• SUMMY MNOVESTW KONE^NOJ MERY):
6. mERA m : S ! R+ NA POLUKOLXCE S W MNOVESTWE E NAZYWAETSQ |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
En |
2 S. |
|
-KONE^NOJ, ESLI SU]ESTWUET PREDSTAWLENIE E = n=1 En, GDE |
|
||||||||||||||
|
pUSTX |
|
S |
! |
R+ |
|
KONE^NAQ MERA I |
|
|
P |
|
MNOVES |
|
||
7. |
|
m : |
|
|
- |
+ |
|
En |
(n = 1; 2; : : :) | |
|
- |
||||
TWA IZ P. 6. fUNKCIQ : L(S; m) ! R |
[f+1g, OPREDELENNAQ• |
RAWENSTWOM |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
X |
En (XEn ) (X 2 L( |
|
; m)); |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
n=1
NAZYWAETSQ MEROJ lEBEGA NA KLASSE L(S; m). (pRI \TOM RASHODQ]EMUSQ ^ISLOWOMU RQDU PRIPISYWAETSQ ZNA^ENIE +1.)
8. mERA lEBEGA NA KLASSE L(S; m) OPREDELENA KORREKTNO I -ADDITIWNA ( -ADDITIWNOSTX, ESTESTWENNO, OZNA^AET, ^TO
X |
X |
X = 1 Xn (X; Xn 2 L(S; m)) ) X = |
1 Xn ): |
n=1 |
n=1 |
321
kORREKTNOSTX. pUSTX NARQDU S PREDSTAWLENIEM E W P. 6 ESTX E]E• ODNO
PREDSTAWLENIE E = 1
s=1
P |
|
|
P |
|
fP |
|
g |
|
P P |
|
|
|
|
|
|
||
n En (XEn)P = |
n En |
s XEnFs |
|
|
= |
n s |
En (XEnFs) |
||||||||||
|
|
= s n Fs (XEnFs) = |
s |
Fs (XFs): |
|
|
|
|
|
||||||||
|
1 |
|
P P |
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
||
pUSTX DALEE |
|
|
|
S |
|
|
tOGDA |
|
|
|
|
|
|
||||
|
X = k=1 Xk |
(X; Xk 2 L( ; m)). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
X |
P |
X X |
|
|
X X |
|
|
|
X |
|
|
|
|||||
X = 1 En XEn = |
n |
|
En (XkEn) = |
|
|
|
n |
En XkEn |
= |
|
Xk: |
|
> |
||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
n=1 |
|
k |
|
|
|
|
k |
|
|
|
k |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
oTMETIM OSOBO SLU^AJ MNOVESTWA LEBEGOWOJ MERY NULX.
9. mNOVESTWO X E IZMERIMO I IMEET LEBEGOWU MERU NULX TTOGDA
(3) |
8" > 0 9Xn 2 S (n 2 N) (X |
[ |
Xn; |
X |
mXn < "): |
|
|
n |
|
n |
|
nEOBHODIMOSTX O^EWIDNA (!!). dOKAVEM DOSTATO^NOSTX. pUSTX USLOWIE
(3)WYPOLNENO. eSLI A 2 S PROIZWOLXNO, TO
8" > 0 9Xn 2 S (n = 1; 2; : : :) (XA [ XnA; X mXnA < "):
n n
oTS@DA A (XA) = 0 I XA 2 LA (SM. P. 3). sLEDOWATELXNO, X 2 L(S; m) I W SILU P. 7 X = 0: >
oTMETIM W KA^ESTWE SLEDSTWIQ SWOJSTWO, NAZYWAEMOE OBY^NO POLNOTOJ MERY lEBEGA.
10.wSQKOE PODMNOVESTWO MNOVESTWA LEBEGOWOJ MERY NULX IZMERI- MO (I IMEET LEBEGOWU MERU NULX).
11.p R I M E R. pUSTX S | POLUKOLXCO WSEH PROMEVUTKOW ha; bi (a; b 2 R) W R; mha; bi b , a. |TO -KONE^NAQ MERA W R; SOOTWETSTWU@]AQ MERA lEBEGA NA KLASSE L(S; m) NAZYWAETSQ LINEJNOJ MEROJ lEBEGA NA
^ISLOWOJ PRQMOJ R. aNALOGI^NO OPREDELQETSQ PLOSKAQ MERA lEBEGA W R2 I \OB_•EMNAQ" MERA lEBEGA W Rn. oTMETIM, ^TO BORELEWSKIE ALGEBRY B(Rn) (n 1) SODERVATSQ W SOOTWETSTWU@]IH ALGEBRAH IZMERIMYH PO lEBEGU MNOVESTW.
12. pUSTX A | -ALGEBRA PODMNOVESTW MNOVESTWA E. fUNKCIQ: A ! R+ [ f+1g NAZYWAETSQ -KONE^NOJ MEROJ, ESLI
322
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
, GDE |
En 2 A I |
En < +1, |
|
|||||||||||||||
(A) SU]ESTWUET PREDSTAWLENIE E = n=1 En |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(B) X = n=1 Xn (X 2 A) ) X = n=1 Xn (RASHODQ]EMUSQ RQDU PRIPI- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
SYWAETSQ ZNA^ENIE +1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
pRI \TOM -KONE^NAQ MERA NAZYWAETSQ POLNOJ, ESLI Y X 2 A; X = 0 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WLE^•ET Y 2 A (I ZNA^IT, Y = 0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
oTMETIM E]•E POLEZNOE SWOJSTWO NEPRERYWNOSTI MERY OTNOSITELXNO |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
MONOTONNYH SHODIMOSTEJ MNOVESTW. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
13. pUSTX | -KONE^NAQ |
|
MERA NA -ALGEBRE MNOVESTW A I |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
X1 X2 |
: : : ; Y1 Y2 : : : (Xn ; Yn 2 A). tOGDA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
( |
A |
) |
( |
1 |
Xn ) = lim Xn , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
( |
B |
) |
ESLIS |
|
|
|
|
|
PRI NEKOTOROM |
k, |
TO |
( |
1 |
|
Yn) = lim Yn . |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Yk < + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
dOKAVEM |
, |
NAPRIMER |
|
|
|
B |
|
|
pUSTX DLQ OPREDELENNOSTI |
Y1 < +1. |
iZ |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
, ( ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
RAWENSTWA |
Y1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S U^ETOM P |
. 12( |
B |
) |
IMEEM |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
= n=1 Yn + Y1nY2 + Y2nY3 + : : : |
|
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y1 |
|
= |
( |
1 |
Yn) + |
1 |
(Yk |
n |
Yk+1 ) = ( |
1 |
Yn) + lim |
n,1 |
(Yk |
n |
Yk+1 ); |
||||||||||||||||||||||||
|
1 |
|
T |
|
|
T |
P |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
n |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
k=1 |
|
|
|
|
|
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
k=1 |
|
|
|
|||||||||
( |
|
|
|
Yn ) |
|
= |
Y1 |
, |
lim |
n |
1 |
(Yk |
n |
Yk+1) = lim [Y1 |
|
( |
n |
|
1 |
(Yk |
n |
Yk+1)] |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
n=1 |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
k=1 |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
n k=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
T |
|
|
= |
lim Yn: |
|
>P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14. u P R A V N E N I E. pUSTX m | POLNAQ KONE^NAQ MERA NA -ALGEBRE MNOVESTW A. pOKAVITE, ^TO L(A ; m) = A. oBOB]ITE REZULXTAT NA SLU^AJ-KONE^NOJ MERY.
x198. mERY lEBEGA-sTILTXESA NA ^ISLOWOJ PRQMOJ
zDESX MY OBSUDIM ZADA^U PERE^ISLENIQ WSEH MER NA BORELEWSKOJ ALGEBRE B(R).
1. oBOZNA^IM ^EREZ F KLASS WSEH FUNKCIJ F (t) (t 2 R) NEUBYWA@]IH, NEPRERYWNYH SLEWA I TAKIH, ^TO
F (+1) , F (,1) lim F (t) , lim F (t) < +1: t!+1 t!,1
323
pUSTX S | POLUKOLXCO (S 1) W |
R WSEH PROMEVUTKOW WIDA [a; b)( |
a < |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
,1 |
+ |
b +1). oPREDELIM DLQ KAVDOJ FUNKCII F 2 F MERU mF : S ! R |
||||||||
( ) |
|
mF [a; b) F (b) , F (a) |
|
|
||||
(SM. NIVE UPR. 6). sOGLASNO |
196 \TA MERA DOPUSKAET PRODOLVENIE DO |
|||||||
MERY lEBEGA |
F |
: LF ! |
R+ x GDE |
LF |
S |
nAZOWEM |
MEROJ |
|
|
, |
|
= L( ; mF ). |
• F |
|
lEBEGA-sTILTXESA NA ^ISLOWOJ PRQMOJ . pO POSTROENI@ DLQ KAVDOJ F 2 F WERNO WKL@^ENIE B(R) LF .
mERY lEBEGA-sTILTXESA INTERESNY TEM, ^TO IMI IS^ERPYWA@TSQ WSE MERY NA ALGEBRE B(R).
2. eSLI m : B(R) |
! R+ | MERA, TO SU]ESTWUET I OPREDELENA OD- |
||||||||||||||||||||
NOZNA^NO, S TO^NOSTX@ DO POSTOQNNOGO SLAGAEMOGO, FUNKCIQ F 2 F |
|||||||||||||||||||||
TAKAQ, ^TO m = F j |
B(R). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
dLQ MERY m : B(R) |
! R+ OPREDELIM FUNKCI@ F RAWENSTWOM F (t) |
||||||||||||||||||||
m(,1; t); t 2 R. qSNO, |
^TO F NE UBYWAET, F (+1),F (,1) = mR < +1. |
||||||||||||||||||||
kROME TOGO, (,1; t) = |
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
n=1 (,1; t , n), I W SILU NEPRERYWNOSTI m (SM. |
|||||||||||||||||||||
197.13): |
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F (t) = m( |
|
; t) = lim m( |
|
; t |
|
1 ) = lim F (t |
|
1 |
) = F (t |
|
): |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
,1 |
|
|
|
|
n |
,1 |
|
|
, n |
n |
|
|
, n |
, |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
iTAK, F 2 F . pUSTX TEPERX G |
2 F | E]E• ODNA FUNKCIQ, OBLADA@]AQ |
||||||||||||||||||||
SWOJSTWOM m = |
G |
j |
|
B(R). eSLI DOPUSTITX, ^TO G(t) |
= F (t) + const, |
||||||||||||||||
TO NAJDUTSQ x; y |
2 |
|
|
|
|
|
TAKIE, ^TO G(x) |
, |
G(y) |
6 |
, |
F (y). |
|||||||||
R (x > y) |
= F (x) |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
||||
sLEDOWATELXNO (SM. ( |
)), F [y; x) = G[y; x), ^TO PROTIWORE^IT RAWENSTWU |
||||||||||||||||||||
F j B(R) = G j B(R): |
|
> |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. aNALOGI^NO MOVNO OPREDELITX MERY lEBEGA-sTILTXESA NA OTREZ- KE [a; b]( R). |TI MERY MOVNO PERE^ISLITX S POMO]X@ NEUBYWA@]IH, NEPRERYWNYH SLEWA FUNKCIJ (t) (a t b). w ^ASTNOSTI, PRI (t) t (a t b) POLU^AETSQ LINEJNAQ MERA lEBEGA NA OTREZKE [a; b].
u P R A V N E N I Q. 4. pUSTX F = (0;+1) . uBEDITESX, ^TO (A) F f0g = 1, (B) LF SOWPADAET S SEMEJSTWOM WSEH PODMNOVESTW MNOVESTWA R, (W) DLQ
X R:
F X = 1; ESLI 0 2 X, 0; ESLI 0 62X.
324
5.eSLI FUNKCIQ F 2 F PRINIMAET NE BOLEE ^EM S^ETNOE• ^ISLO ZNA- ^ENIJ, TO LF SOWPADAET S SEMEJSTWOM WSEH PODMNOVESTW MNOVESTWA R.
6.pOKAVITE, ^TO FUNKCIQ mF , OPREDEL•ENNAQ W P. 1 RAWENSTWOM ( ), QWLQETSQ -ADDITIWNOJ.
x199. rAZLOVENIE MERY lEBEGA-sTILTXESA NA DISKRETNU@
I NEPRERYWNU@ KOMPONENTY
1. dLQ FUNKCII F 2 F OPREDELIM NOWU@ FUNKCI@
Fd(t) X [F (tk+) , F (tk)] (t 2 R);
tk<t
GDE tk | TO^KI RAZRYWA FUNKCII F (HORO[O IZWESTNO, ^TO IH NE BOLEE ^EM S^ETNO• (SM. 48.2)). nAZOW•EM \TU FUNKCI@ (ONA TAKVE PRINADLEVIT KLASSU F ) DISKRETNOJ KOMPONENTOJ FUNKCII F .
2.fUNKCIQ Fc F , Fd PRINADLEVIT KLASSU F I NEPRERYWNA.
pOKAVEM SNA^ALA, ^TO Fc NE UBYWAET. dLQ t < s IMEEM:
F (s) , F (t) |
X |
F (tk+) , F (tk)] = |
X |
, |
X |
= Fd(s) , Fd(t): |
||
|
t tk<s |
|
t |
<s |
|
t |
<t |
|
|
|
k |
|
|
k |
|
|
pO\TOMU Fc (s) = F (s) , Fd (s) F (t) , Fd (t) = Fc (t). nEPRERYWNOSTX Fc SLEDUET IZ RAWENSTWA:
Fc(t+) = F (t+) , Fd (t+) = F (t) + Fd(t+) , Fd (t) , Fd(t+) = Fc(t):>
|
3. tAKIM OBRAZOM, WSQKAQ FUNKCIQ F 2 F ESTX SUMMA SWOEJ DISKRET- |
NOJ I NEPRERYWNOJ KOMPONENT: F = Fd +Fc. pRI \TOM IZ ( )x198 SLEDUET, |
|
^TO |
|
(1) |
mF = md + mc; |
GDE md mFc . pODOBNOE RAWENSTWO SPRAWEDLIWO I DLQ LE- BEGOWSKIH PRODOLVENIJ UKAZANNYH MER. pUSTX c I d | LEBEGOWSKIE PRODOLVENIQ SOOTWETSTWENNO MER mc I md .
4. wSQKAQ MERA lEBEGA-sTILTXESA F PREDSTAWIMA W WIDE SUMMYc + d W TOM SMYSLE, ^TO RAWENSTWO
(2) |
F X = dX + cX |
325
SPRAWEDLIWO WSQKIJ RAZ, KOGDA OPREDELENA ODNA IZ EGO ^ASTEJ.
~EREZ S OBOZNA^IM POLUKOLXCO, OPREDELENNOE• W 198.1. pUSTX X R I fXng S | POKRYTIE X . w SILU (1)
X |
X |
|
|
|
X |
|
c |
|
|
mF Xn = mcXn + mdXn |
|
X + dX |
|||||
n |
|
n |
|
|
|
n |
|
|
(SOGLASNO 198.5 |
ZWEZDO^KA• |
U OPU]ENA). iZ PROIZWOLXNOSTI POKRYTIQ |
||||||
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
fXng OTS@DA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
c |
|
|
|
|
(3) |
|
X |
|
X + dX: |
|
|
s DRUGOJ STORONY, DLQ WSQKOGO " > 0 NAJDUTSQ POKRYTIQ fYng;fZkg MNO- VESTWA X POPARNO NEPERESEKA@]IMISQ MNOVESTWAMI IZ S TAKIE, ^TO
|
|
|
|
|
X |
mcYn < X |
|
+ "=2; |
X |
mdZk < dX + "=2: |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tOGDA SEMEJSTWO |
fYnZkgn;k | |
SNOWA POKRYTIE |
|
|
PRI^EM |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X, |
|
• |
|
|
|
|
||||||
|
n |
|
|
|
mF YnZk = n |
|
|
|
mcYnZk + |
|
n |
mdYnZk |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
P P |
|
|
|
P P |
|
|
|
|
|
P P |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
k |
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
mcYn + |
P |
mdZk < X + dX + ": |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
oTS@DA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
X + dX: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
iZ (3) I (4) IMEEM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
(5) |
|
|
|
|
|
|
X = |
X |
+ dX |
(X |
R): |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sKLADYWAQ (5) S TAKIM VE RAWENSTWOM DLQ Xc , POLU^AEM |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
(6) |
X |
+ |
Xc |
= X |
+ Xc |
+ dR |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
F |
|
|
|
F |
|
c |
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= X + |
Xc + mF R |
, |
mcR: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
eSLI OPREDELENA PRAWAQ ^ASTX (2), TO \TO OZNA^AET, ^TO X |
|
LFc , TO ESTX |
|||||||||||||||||||||||||
X + X |
|
= mcR I POTOMU IZ (6) SLEDUET, |
|
^TO X + |
X |
|
= mF R, |
||||||||||||||||||||
c |
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
F |
|
|
|
TO ESTX X 2 LF I SPRAWEDLIWO (2). aNALOGI^NO RASSMATRIWAETSQ SLU^AJ, KOGDA OPREDELENA LEWAQ ^ASTX (2). >
326
x200. aBSOL@TNO NEPRERYWNYE MERY
zDESX MY KOSNEMSQ• WOPROSA SRAWNENIQ RAZLI^NYH MER, ZADANNYH NA ODNOJ -ALGEBRE MNOVESTW; MERY MOGUT BYTX W OPREDELENNOM• SMYSLE \BLIZKIMI" PO SWOIM KA^ESTWENNYM SWOJSTWAM, A MOGUT OKAZATXSQ I \DA- LEKIMI• " DRUG OT DRUGA.
1. pUSTX I |DWE MERY, ZADANNYE NA -ALGEBRE A W MNOVESTWE E. mERA NAZYWAETSQ ABSOL@TNO NEPRERYWNOJ OTNOSITELXNO MERY
(OBOZNA^AETSQ ), ESLI |
8X |
2 A ( X = 0 |
) X = 0). mERY I |
|||||||||||||||||||||
NAZYWA@TSQ \KWIWALENTNYMI, ESLI |
I . mERA NAZYWAETSQ |
|||||||||||||||||||||||
SINGULQRNOJ OTNOSITELXNO MERY , ESLI SU]ESTWUET X |
2 |
A TAKOE, ^TO |
||||||||||||||||||||||
X = Xc = 0: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
2. w USLOWIQH P. 1 TTOGDA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
( ) |
|
|
|
8" > 0 9 > 0 8X 2 A ( X < ) X < "): |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dOSTATO^NOSTX O^EWIDNA. pUSTX TEPERX ( ) NE WYPOLNQETSQ, TO ESTX |
|||||||||||||||||||||||
9" > |
0 8k 2 N 9Xk 2 A ( Xk |
< 2, ; Xk |
|
"). dLQ MNOVESTW Yn |
= |
|||||||||||||||||||
|
1 |
Xk (n = 1; 2; : : :) IMEEM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
k=n+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Yn |
1 |
Xk < |
|
1 |
2,k = 2,n; Yn Xn+1 ": |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k=n+1 |
|
k=n+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
tOGDA DLQ |
|
1 |
|
|
W SILU |
197.13 |
POLU^IM |
|
( |
S U^ETOM WKL@^ENIJ |
Y1 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
Y = n=1 Yn |
|
|
n |
|
|
|
• |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
T |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Y2 |
|
: : :) : Y |
|
|
|
|
|
= lim Yn |
|
|
|
", |
TO ESTX |
|
NE ABSOL@TNO |
|||||||||
|
= lim Yn = 0; Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
NEPRERYWNA OTNOSITELXNO : >
rASSMOTRIM PONQTIE ABSOL@TNOJ NEPRERYWNOSTI PRIMENITELXNO K BO- RELEWSKOJ ALGEBRE OTREZKA ^ISLOWOJ PRQMOJ. nAM PONADOBITSQ PONQTIE ABSOL@TNOJ NEPRERYWNOSTI DLQ WE]ESTWENNYH FUNKCIJ.
3. wE]ESTWENNAQ FUNKCIQ f(t) (a t b) NAZYWAETSQ ABSOL@TNO NE- PRERYWNOJ, ESLI DLQ WSQKOGO " > 0 SU]ESTWUET > 0 TAKOE, ^TO KAKOWA BY NI BYLA SISTEMA POPARNO NEPERESEKA@]IHSQ INTERWALOW (ak; bk ) (k = 1; 2; : : : ; n) SUMMARNOJ DLINY MENX[E , SPRAWEDLIWO NERAWENSTWO
n
P jf (bk) , f (ak)j < ".
k=1
327
|
4. |
pUSTX |
F | |
MERA NA |
B |
([a; b]), |
POROVDENNAQ FUNKCIEJ |
F 2 F |
SM |
||||||
|
|
|
|
|
• |
|
( . |
||||||||
198.3), I | LINEJNAQ MERA lEBEGA; F |
TTOGDA FUNKCIQ F ABSO- |
||||||||||||||
L@TNO NEPRERYWNA. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pUSTX F |
|
|
I > 0 |
OPREDELENO PO " > |
0 W SOOTWETSTWII S |
( ). |
||||||||
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
pOLOVIW X = k=1[ak; bk), IMEEM k=1(bk , ak) = X < I PO\TOMU |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
jF (bk ) , F (ak)j = |
X |
[F (bk) , F (ak)] = F X < ": |
|
|||||||||
|
|
k=1 |
k=1 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
oBRATNO, PUSTX F ABSOL@TNO NEPRERYWNA I X = 0. dLQ " > 0 WY- |
BEREM > 0 IZ OPREDELENIQ ABSOL@TNOJ NEPRERYWNOSTI F . sU]ESTWUET |
|||||||||||
POKRYTIE f[ai; bi)gi=1;2;::: MNOVESTWA X POPARNO NEPERESEKA@]IMISQ PRO- |
|||||||||||
MEVUTKAMI TAKOE |
, |
^TO |
1 |
|
SM |
|
|
oTS@DA |
|||
|
|
|
i=1(bi , ai) < ( . 195.3). |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
P |
n |
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
n |
X |
|
, |
|
|
|
|
|||
1 |
|
F [ai; bi) = lim |
|
[F (bi) |
|
F (ai)] |
|
"; |
|||
i=1 |
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
|
AZNA^IT, F X = 0: >
5.z A M E ^ A N I E. nIVE (SM. x212) BUDET POLU^ENO UTO^NENIE UTWERV- DENIQ 199.4, A IMENNO, BUDET USTANOWLENO, ^TO NEPRERYWNAQ KOMPONENTAc KAVDOJ MERY lEBEGA-sTILTXESA F W SWO@ O^EREDX DOPUSKAET (ODNO- ZNA^NOE) PREDSTAWLENIE W WIDE SUMMY a + s, GDE a | ABSOL@TNO NEPRE- RYWNA OTNOSITELXNO LINEJNOJ MERY lEBEGA NA ^ISLOWOJ PRQMOJ, A s SINGULQRNA OTNOSITELXNO . pOKA VE MY PRIWEDEM• PRIMER BORELEWSKOJ MERY F SINGULQRNOJ OTNOSITELXNO LINEJNOJ MERY lEBEGA, DLQ KOTOROJ F NEPRERYWNA.
6.p R I M E R. rAZDELIM OTREZOK E = [0; 1] NA TRI ^ASTI [0; 1=3]; (1=3; 2=3); [2=3; 1] I OBOZNA^IM X1 = (1=3; 2=3). kAVDYJ IZ OTREZKOW [0; 1=3] I [2=3; 1] SNOWA RAZDELIM PODOBNYM OBRAZOM NA TRI ^ASTI I OBO-
ZNA^IM X2 = (1=9; 2=9), X3 = (7=9; 8=9). kAVDYJ IZ OSTAW[IHSQ OTREZ- KOW [0; 1=9], [2=9; 3=9], [6=9; 7=9], [8=9; 1] SNOWA RAZDELIM NA TRI ^ASTI I T. D. pOLU^AEM POSLEDOWATELXNOSTX X1; X2; X3; : : : POPARNO NEPERESEKA@-
]IHSQ OTKRYTYH INTERWALOW OTREZKA E. pUSTX Y = P Xn. mNOVESTWO
n
Y c = EnY NAZYWAETSQ KANTOROWYM MNOVESTWOM (ONO OSTROENO g. kAN- TOROM | OSNOWATELEM TEORII MNOVESTW). oPREDELIM FUNKCI@ NA E
328
RAWENSTWOM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
8 |
2,1; |
|
|
ESLI x |
|
|
X1 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2,2; |
|
|
ESLI x |
2 X2 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
(x) = |
> |
|
2 |
; |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
3 2, |
|
ESLI x 2 X3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
; |
|
|
ESLI x |
2 X4 , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
< |
2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
> |
: : : |
|
|
|
: : : |
|
: : : . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
dLQ x |
|
|
c |
|
|
|
|
|
(y); (0) |
|
|
|
0. fUNKCIQ NE UBYWAET |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
2 |
Y POLOVIM (x) = : sup |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
y<x; y2Y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
NA E I NEPRERYWNA. w SAMOM DELE, ESLI (x+) |
, |
(x |
|
) > |
0 DLQ NEKOTOROJ |
||||||||||||||||||||||||
TO^KI x |
2 |
E, TO NAJD•ETSQ DROBX WIDA m |
2, |
n |
|
|
|
, |
|
|
, |
) < m |
2, |
n |
< |
||||||||||||||
|
TAKAQ, ^TO (x |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
, ^TO |
||||
(x+); PO POSTROENI@ SU]ESTWUET x0 TAKOE, ^TO (x0) = |
m 2, |
||||||||||||||||||||||||||||
PROTIWORE^IT MONOTONNOSTI . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
rASSMOTRIM TEPERX MERU lEBEGA-sTILTXESA NA [0; 1]. pRI \TOM DLQ |
|||||||||||||||||||||||||||||
X = Y c |
IMEEM ( | LINEJNAQ MERA lEBEGA): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
X = 1 , Y = 1 , |
|
n |
Xn = 1 , (1=3 + 2=9 + 4=27 + : : :) = 0; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Xc = Y = |
Xn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= [ (2=3)P |
(1=3)] |
, |
[ (2=9) |
, |
(1= |
9)] + : : : = 0: |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z A M E ^ A N I Q. 7. wSQKAQ ABSOL@TNO NEPRERYWNAQ FUNKCIQ RAWNO- MERNO NEPRERYWNA. oBRATNOE NEWERNO: RASSMOTRITE FUNKCI@ PRIMERA
6(!!).
8.eSLI W P. 3 POTREBOWATX, ^TOBY SISTEMA POPARNO NEPERESEKA@]IH- SQ INTERWALOW (ak; bk) SUMMARNOJ DLINY MENX[E , BYLA NE BOLEE ^EM S^•ETNOJ, POLU^ITSQ OPREDELENIE, \KWIWALENTNOE ISHODNOMU (!!).
329
izmerimye funkcii
w KLASSI^ESKOM ANALIZE OPERIRU@T GLAWNYM OBRAZOM S NEPRERYWNY- MI FUNKCIQMI, OPREDELENNYMI• W EWKLIDOWYH PROSTRANSTWAH. oDNAKO, PO- TO^E^NYJ PREDEL POSLEDOWATELXNOSTI NEPRERYWNYH FUNKCIJ UVE NE BU- DET, WOOB]E GOWORQ, NEPRERYWNOJ FUNKCIEJ. sTREMLENIE RABOTATX S KLAS- SOM FUNKCIJ, ZAMKNUTYM OTNOSITELXNO OPERACIJ ANALIZA (ARIFMETI^ES- KIE OPERACII, PREDELXNYJ PEREHOD), PRIWODIT K NEOBHODIMOSTI IZU^ENIQ FUNKCIJ BOLEE OB]IH, NEVELI NEPRERYWNYE.
x201. pROOBRAZ KOLXCA OTNOSITELXNO OTOBRAVENIQ
1. pUSTX E; F | MNOVESTWA I f : E ! F | OTOBRAVENIE. dLQ POL- NYH PROOBRAZOW MNOVESTW Y ( F ) OTNOSITELXNO OTOBRAVENIQ f (SM. 1.1) SPRAWEDLIWY RAWENSTWA
( ) |
f,1( |
S |
|
Yi) = |
S |
f,1(Yi); f,1( |
T |
Yi ) = |
T |
f,1 |
(Yi), |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
|
i2I |
|
|
i2I |
c |
i2I |
|
i2I |
|
|
||||
|
(Y |
c |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
f, |
|
|
) = f, |
(Y ) . |
|
|
|
|
|
|
pUSTX E | SEMEJSTWO PODMNOVESTW MNOVESTWA F . pROOBRAZOM E OTNO- SITELXNO OTOBRAVENIQ f : E ! F NAZOWEM• SEMEJSTWO f,1(E) ff,1 (Y ) : Y 2 Eg. iZ RAWENSTW ( ) SLEDUET:
2. z A M E ^ A N I E. pROOBRAZ KOLXCA OTNOSITELXNO PROIZWOLXNOGO OTOBRAVENIQ QWLQETSQ KOLXCOM.
3. pUSTX E | SEMEJSTWO PODMNOVESTW MNOVESTWA F I f : E ! F. kOLXCO W E, POROVD•ENNOE SEMEJSTWOM f,1(E), SOWPADAET S PROOBRAZOM OTNOSITELXNO f KOLXCA, POROVD•ENNOGO SEMEJSTWOM E.
pUSTX T(E) | KOLXCO, POROVDENNOE• SEMEJSTWOM E (SM. x193). sEMEJ- STWO f,1 (T(E)) QWLQETSQ KOLXCOM, OB_EML@]IM SEMEJSTWO f,1 (E). pUSTX
K | PROIZWOLXNOE KOLXCO, OB_EML@]EE f,1(E). tOGDA SEMEJSTWO T0(E) fX 2 T(E) j f,1 (X ) 2 Kg OBLADAET SWOJSTWAMI:
(A) E T0(E) T(E) (PO POSTROENI@), (B) T0 (E) | KOLXCO (!!).
pO\TOMU T0 (E) = T(E). iTAK, KOLXCO K NEOBHODIMO OB_EMLET I KOLXCO
f,1(T(E)). tAKIM OBRAZOM, f,1(T(E)) | NAIMENX[EE KOLXCO, OB_EML@]EE f,1(E) : f,1 (T(E)) = T(f,1 (E)): >
330