O`zbekiston Oliy va O`rta maxsus ta`lim vazirligi Namangan Davlat universiteti
Download 1.75 Mb. Pdf ko'rish
|
fumksional matematika
- Bu sahifa navigatsiya:
- Misollar. 17.1.
§
15 − da ko‘rsatdikki, [ ] ( ) ( ) dt t f d t f x a x a ∫ ∫ = ; µ Lebeg integrali x ning funksiyasi sifatida deyarli hamma yerda chekli hosilaga ega. Lekin bu hosilani integral ostidagi funksiya bilan bog‘lanishini tekshirmadik. Quyidagi tasdiq o‘rinli. 17.1-teorema. ] ; [ b a kesmada integrallanuvchi har qanday f funksiya uchun deyarli barcha [ ] b a x , ∈ larda [ ] ( ) ( ) x f d t f dx d x a = ; µ ∫ tenglik o‘rinli. Bu teoremani isbotlashda biz quyidagi ta’rifdan ham foydalanamiz. 17.1-ta’rif. Agar ] ; [ 0 b a x ∈ nuqta uchun shunday ) < ( 0 b x ≤ ξ ξ nuqta topilib, ) ( < ) ( 0 ξ g x g bo‘lsa, u holda 0 x nuqta g funksiyaning o‘ngdan ko‘rinmaydigan nuqtasi deyiladi. 17.1-teorema isboti. Har bir [ ] b a x , ∈ ga ( ) [ ] ( ) µ d t f x x a ∫ Φ ; = 138 sonni mos qo‘yuvchi Φ funksiyani qaraymiz. 15.2-teoremaga ko‘ra, bu funksiya deyarli hamma yerda chekli hosilaga ega. Dastlab, deyarli hamma yerda ( ) ( ) (17.1) x x f ' Φ ≥ tengsizlik bajarilishini ko‘rsatamiz. E orqali ( ) ( ) x x f ' Φ < tengsizlikni qanoatlantiruvchi nuqtalar to‘plamini belgilaymiz. Agar biror x nuqtada ( ) ( ) x x f ' Φ < tengsizlik bajarilsa, u holda shunday Q ∈ β α, ratsional sonlar mavjud bo‘lib, ( ) ( ) (17.2) < < < x x f ' Φ β α tengsizlik bajariladi. Ixtiyoriy β α β α < , , Q ∈ sonlar juftiga [ ] ( ) ( ) { } x x f b a x ' Φ ∈ < < < : , = β α αβ E to‘plamni mos qo‘yamiz. U holda ( ) ( ) { } { } αβ β α E U , = < : = x x f x E ' Φ tenglikni yozish mumkin. (17.1) tengsizlikni isbotlash uchun har bir ) , ( β α juftlik uchun ( ) 0 = αβ µ E ni ko‘rsatish yetarli. U holda αβ E to‘plamlar ko‘pi bilan sanoqli ekanligidan 0 = ) (E µ kelib chiqadi. Lebeg integralining absolyut uzluksizlik xossasiga (12.4-teorema) ko‘ra ixtiyoriy 0 > ε uchun shunday 0 > δ mavjudki, ] ; [ , < ) ( b a C C ⊂ δ µ to‘plam uchun ε µ |< ) ( | d t f C ∫ tengsizlik bajariladi. O‘lchovli to‘plamning ta’rifiga ko‘ra, δ µ µ αβ αβ + ⊂ ⊂ ) ( < ) ( ] ; [ E G b a G E va shartni qanoatlantiruvchi G ochiq to‘plam mavjud. Endi 0 = ) ( αβ µ E tenglikni isbotlash uchun ] ; [ b a da x x x g β − Φ ) ( = ) ( funksiyani aniqlaymiz. ) (x Φ ning aniqlanishiga ko‘ra, R b a g → ] ; [ : uzluksiz funksiya bo‘ladi. Bu x x x g β − Φ ) ( = ) ( funksiyaning barcha o‘ngdan ko‘rinmaydigan nuqtalari to‘plamini E orqali belgilaymiz. U holda ixtiyoriy E x ∈ 0 uchun shunday ) < ( 0 b x ≤ ξ ξ nuqta mavjud bo‘lib, ) ( < ) ( 0 ξ g x g bo‘ladi. Agar ) ( ) ( < < 0 0 x g g − ξ ε desak, g ning uzluksizligiga ko‘ra, shunday 0 > δ mavjudki, barcha ) , ( 0 0 δ δ + − ∈ x x x lar uchun ε |< ) ( ) ( | 0 x g x g − yoki ) ( < ) ( < ) ( 0 ξ ε g x g x g + bo‘ladi. Shunday ekan , ) , ( 0 0 E x x ⊂ + − δ δ ya’ni E x 0 ning ichki nuqtasi bo‘ladi. Demak E faqat ichki nuqtalardan iborat, ya’ni E ochiq to‘plam ekan. Sonlar o‘qidagi ochiq to‘plamlar strukturasi haqidagi teoremaga ko‘ra, chekli yoki sanoqli sondagi )} , {( k k b a o‘zaro kesishmaydigan intervallar mavjud bo‘lib, ) , ( = k k k b a E U yoyilma o‘rinli. Ko‘rsatish mumkinki, ixtiyoriy k da (17.3) ) ( ) ( k k b g a g ≤ tengsizlik o‘rinli. Haqiqatan ham, agar teskarisini faraz qilsak, ya’ni 139 (17.4) ) ( > ) ( k k b g a g desak, u holda ) , ( k k b a intervalda 0 x ichki nuqta mavjud bo‘lib, ) ( > ) ( 0 k b g x g bo‘ladi. * x orqali ) , ( k k b a intervaldagi ) ( = ) ( 0 x g x g tenglikni qanoatlantiruvchi eng o‘ng nuqtani belgilaymiz. E b a x k k ⊂ ∈ ) , ( * bo‘lgani uchun shunday * > x ξ mavjudki, ) ( < ) ( * ξ g x g bo‘ladi. g ning uzluksizligi va * x ning tanlanishiga ko‘ra, ). , ( k k b a ∈/ ξ Ikkinchi tomondan, k b > ξ bo‘lishi mumkin emas, chunki ) ( > ) ( > ) ( * k b g x g g ξ dan E b k ∈ bo‘lar edi. Bu ziddiyat ko‘rsatadiki, (17.4) tengsizlik bajarilmaydi, ya’ni (17.3) tengsizlik o‘rinli. Endi olingan natijadan 0 = ) ( αβ µ E tenglikni isbotlashda foydalanamiz. Agar αβ E x ∈ bo‘lsa, u holda x ga yetarlicha yaqin bo‘lgan ixtiyoriy x > ξ lar uchun (17.5) > ) ( ) ( β ξ ξ x x − Φ − Φ tengsizlik yoki x x β ξ β ξ − Φ − Φ ) ( > ) ( tengsizlik bajariladi. Bundan x ning x x β − Φ ) ( funksiya uchun o‘ngdan ko‘rinmaydigan nuqta ekanligi kelib chiqadi. O‘ngdan ko‘rinmaydigan nuqtalar to‘plami ochiq to‘plam bo‘lgani uchun x ning biror G x x ⊂ + − ) , ( δ δ atrofidagi barcha nuqtalar o‘ngdan ko‘rinmaydigan nuqtalar bo‘ladi. Shuning uchun x x x g β − Φ ) ( = ) ( funksiyaning G dagi o‘ngdan ko‘rinmaydigan nuqtalari to‘plami qandaydir S ochiq to‘plamdan iborat bo‘ladi, ya’ni . G S E ⊂ ⊂ αβ Bundan tashqari, ) , ( = k k k b a S U va har bir k da k k k k a a b b ⋅ − Φ ≥ ⋅ − Φ β β ) ( ) ( tengsizlik o‘rinli. U holda ) ( ) ( ) ( k k k k a b a b − ≥ Φ − Φ β yoki ). ( ) ( k k b a a b dt t f k k − ≥ ∫ β Shunga o‘xshash tengsizliklarni S ni tashkil qiluvchi barcha ) , ( k k b a intervallar bo‘yicha yig‘ib, (17.6) ). ( ) ( S dt t f S βµ ≥ ∫ tengsizlikni olamiz. Bu tengsizlik bilan bir vaqtda < ) ( ) ( = ) ( \ dt t f dt t f dt t f E S E S ∫ ∫ ∫ + αβ αβ δ α ε µ α ε αµ αβ ⋅ + + ⋅ ≤ + | | ) ( ) ( S E (17.7) tengsizlik o‘rinli. Chunki δ µ δ µ µ µ αβ αβ < ) \ ( , ) ( < ) ( ) ( E S E G S + ≤ va 140 . < ) ( \ ε αβ dt t f E S ∫ (17.6) va (17.7) tengsizliklarni taqqoslab, ) ( | | ) ( S S µ β δ α ε µ α ≥ + + tengsizlikka ega bo‘lamiz. Bundan α β δ α ε µ − + ≤ | | ) (S tengsizlik kelib chiqadi. Shunday qilib, αβ E to‘plamni o‘lchovi istalgan sondan kichik bo‘lgan ochiq to‘plam bilan qoplash mumkin. Bundan 0 = ) ( αβ µ E ekanligi kelib chiqadi. Demak, ( ) ( ) { } 0. = < : x x f x ' Φ µ Shuning uchun deyarli hamma yerda ( ) ( ) x x f ' Φ ≥ tengsizlik o‘rinli. Endi ( ) x f ni ( ) x f − bilan almashtirsak, deyarli hamma yerda ( ) ( ) ( ) ( ) (17.8) . x x f x x f ' ' Φ ≤ ⇒ Φ − ≥ − (17.1) va (17.8) dan ( ) ( ) x x f ' Φ = deyarli barcha x lar uchun o‘rinli ekanligi kelib chiqadi. Shunday qilib, ( ) ( ) [ ] ( ) µ d t f dx d x x f x a ' ∫ Φ ; = = tenglik deyarli barcha x lar uchun o‘rinli. ∆ Bobning boshida qo‘yilgan ikkita savoldan birinchisiga biz javob berdik. Endi ikkinchi savolga o‘tamiz, ya’ni uzluksiz differensiallanuvchi funksiyalar uchun o‘rinli bo‘lgan Nyuton-Leybnits formulasini ( ) ( ) ( ) (17.9) = dt t F a F x F ' x a ∫ + Lebeg integrali uchun qanday umumlashtirish mumkin? Ya’ni (17.9) tenglik qanday funksiyalar sinfi uchun o‘rinli? Biz deyarli barcha nuqtalarda chekli hosilasi mavjud bo‘lgan funksiyalar sinfi bilan chegaralanamiz. Bizga ma’lumki, o‘zgarishi chegaralangan funksiya deyarli hamma yerda chekli hosilaga ega. Ikkkinchi tomondan, (17.9) tenglikning o‘ng tomoni o‘zgarishi chegaralangan funksiya. Shuning uchun (17.9) tenglik o‘zgarishi chegaralangan funksiyalar sinfidan kattaroq to‘plamda o‘rinli bo‘lishi mumkin emas. Har qanday o‘zgarishi chegaralangan funksiya ikkita monoton kamayuvchi funksiyalar ayirmasi ko‘rinishida tasvirlanadi. Shuning uchun monoton funksiyalar uchun (17.9) tenglik o‘rinlimi degan savolni qo‘yamiz. Umuman olganda ixtiyoriy monoton funksiya uchun (17.9) tenglik o‘rinli emas. Lekin quyidagi tasdiq o‘rinli. 17.2-teorema. Monoton kamaymaydigan f funksiyaning hosilasi integrallanuvchi va ( ) ( ) ( ) (17.10) . a f b f dt t f ' b a − ≤ ∫ 141 Isbot. Hosila ta’rifiga ko‘ra, f ning x nuqtadagi hosilasi ( ) ( ) ( ) (17.11) = x h x f h x f h ϕ − + nisbatning 0 → h dagi limitidir. f ning monotonligidan uning integrallanuvchanligi kelib chiqadi. Demak, har bir n ϕ integrallanuvchidir. Shuning uchun (17.11) tenglikni integrallash mumkin. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) = 1 1 = 1 1 = dx x f h dx x f h dx x f h dx h x f h dx x b a h b h a b a h b a ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ − − + + + ϕ ( ) ( ) . 1 1 = dx x f h dx x f h h a a h b b ∫ ∫ + + − Bu tenglikdan 0 → h da limitga o‘tamiz. Integral belgisi ostida limitga o‘tish haqidagi Fatu teoremasiga ko‘ra, ( ) ). ( ) ( 0) ( ) ( = ) ( 0 a f b f a f b f dx x dx x f h b a h ' b a − ≤ + − ≤ ∫ ∫ → ϕ lim Qat’iy tengsizlik o‘rinli bo‘ladigan monoton funksiyaga misol keltirish mumkin: ( ) [ ] ∈ ∈ 1] (0,5; 1, 0,5 0; 0, = x x x f agar agar Bu yerdan ( ) ( ) 1. = 0 1 < 0 = 0 1 0 f f dx − ⋅ ∫ Biror monoton uzluksiz funksiya uchun ( ) ( ) ( ) (17.12) < a f x f dx x f ' x a − ∫ tengsizlikning barcha ( ) b a x ; ∈ lar uchun bajarilishini ko‘rsatish qiziq masaladir. Kantorning zinapoya funksiyasi K (6.4-misolga qarang) uchun ( ) ( ) ( ) ) ( = 0 < 0 x K K x K dx x K ' x − ∫ tengsizlik barcha (0,1) ∈ x larda o‘rinli bo‘ladi. Mustaqil isbotlang. 17.2. Absolyut uzluksiz funksiyalar. Shuni ta’kidlash lozimki, f monoton funksiya bo‘lgan holda ( ) ( ) ( ) a f b f dt t f ' b a − ∫ = tenglikdan ] ; ( b a yarim intervaldagi ixtiyoriy x uchun ( ) ( ) ( ) (17.13) = a f x f dt t f ' x a − ∫ tenglik bajarilishi kelib chiqadi. Endi (17.13) tenglik o‘rinli bo‘ladigan funksiyalar sinfini tavsiflash uchun quyidagi ta’rifni keltiramiz. 17.2-ta’rif. Bizga ] ; [ b a kesmada aniqlangan f funksiya berilgan bo‘lsin. Agar ixtiyoriy 0 > ε son uchun shunday 0 > δ mavjud bo‘lib, soni chekli va har 142 ikkisi o‘zaro kesishmaydigan har qanday n k k k b a 1 = )} ; {( intervallar sistemasi uchun δ < ) ( ], ; [ ) ; ( 1 = 1 = k k n k k k n k a b b a b a − ⊂ ∑ U shartlar bajarilganda (17.14) |< ) ( ) ( | 1 = ε k k n k a f b f − ∑ tengsizlik o‘rinli bo‘lsa, u holda f funksiya ] ; [ b a kesmada absolyut uzluksiz funksiya deyiladi. Endi absolyut uzluksiz funksiyalarning ayrim xossalarini keltiramiz. 1. Absolyut uzluksiz funksiya ta’rifidagi "soni chekli" jumlani "soni chekli yoki sanoqli" jumla bilan almashtirish mumkin. Isbot. Haqiqatan ham, ixtiyoriy 0 > ε uchun shunday 0 > δ mavjud bo‘lib, ] ; [ b a dan olingan har qanday o‘zaro kesishmaydigan va uzunliklari yig‘indisi δ dan kichik bo‘lgan ixtiyoriy ( ) n k k k b a 1 = } , { chekli intervallar sistemasi uchun ( ) ( ) (17.15) |< | 1 = ε k k n k a f b f − ∑ tengsizlik bajariladi. Endi ] ; [ b a dan olingan sanoqli sondagi o‘zaro kesishmaydigan va uzunliklarining yig‘indisi δ dan kichik bo‘lgan ( ) n k k k b a 1 = } , { intervallar sistemasi berilgan bo‘lsin. U holda ixtiyoriy N n ∈ uchun (17.15) tengsizlik o‘rinli. (17.15) tengsizlikda ∞ → n da limitga o‘tib, ( ) ( ) ε ≤ − ∑ ∞ | | 1 = k k k a f b f tengsizlikni olamiz. 2. Har qanday absolyut uzluksiz funksiya o‘zgarishi chegaralangandir. Isbot. Funksiya absolyut uzluksiz bo‘lgani uchun quyidagilar o‘rinli: ( ) δ ε δ δ ε < ) ( , )} , {( 0, > = 0, > 1 = 1 = k k n k n k k k a b b a − ∀ ∃ ∀ ∑ da . |< ) ( ) ( | 1 = ε k k n k a f b f − ∑ [ ] b a; kesmani uzunligi δ dan oshmaydigan ] , [ 1 + k k x x bo‘lakchalarga bo‘lamiz ], , [ = ] ; [ 1 1 = + k k n k x x b a U u holda ixtiyoriy [ ] ) < ( , , 1 1 δ k k k k x x x x − + + uchun [ ] ε ≤ + f V k k x x 1 tengsizlik o‘rinli. Shuning uchun [ ] [ ] . < = 1 1 = ε ⋅ − ∑ n f f k k x x n k b a V V 3. Absolyut uzluksiz funksiyalar yig‘indisi, ayirmasi yana absolyut uzluksiz 143 funksiyadir. Absolyut uzluksiz funksiyaning songa ko‘paytmasi yana absolyut uzluksiz funksiyadir. 3-xossaning isboti bevosita ta’rifdan kelib chiqadi. 4. Har qanday absolyut uzluksiz funksiyani ikkita monoton kamaymaydigan absolyut uzluksiz funksiyalar ayirmasi shaklida tasvirlash mumkin. Isbot. f absolyut uzluksiz funksiya bo‘lgani uchun u o‘zgarishi chegaralangan funksiyadir. Shuning uchun quyidagi tasvirlar o‘rinli ( ) ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) ( ) . = , = , = x f x v x g f x v x g x v x f V x a − − f ning absolyut uzluksizligidan v ning absolyut uzluksizligi kelib chiqadi. 3- xossaga ko‘ra g ham absolyut uzluksiz funksiya bo‘ladi. ∆ Quyidagi ikkita teorema absolyut uzluksiz funksiya va Lebegning aniqmas integrali orasidagi muhim bog‘lanishni ifodalaydi. 17.3-teorema. Agar f funksiya [ ] b a, kesmada integrallanuvchi bo‘lsa, u holda ( ) [ ] ( ) µ d t f x F x a ∫ , = funksiya [ ] b a, da absolyut uzluksiz bo‘ladi. Isbot. ( ) { } − n k k b a 1 , ixtiyoriy o‘zaro kesishmaydigan intervallar sistemasi bo‘lib, ( ) δ < 1 = k k n k a b − ∑ bo‘lsin. U holda ( ) ( ) ( ) ∫ ∑ ∑ − ] , [ k k b a n k k k n k d t f a F b F µ 1 = 1 = = ( ) ( ) . < | | = | | , , 1 = 1 = ε µ µ ∫ ∫ ∑ ≤ ] [ ] [ k k n k k k b a b a n k d t f d t f U Oxirgi tengsizlik Lebeg integralining absolyut uzluksizlik xossasi (12.4-teoremaga qarang) dan kelib chiqadi. ∆ 17.4-teorema (Lebeg). F funksiya [ ] b a; kesmada absolyut uzluksiz bo‘lsin. U holda ( ) ( ) x f x F ' = funksiya [ ] b a, da integrallanuvchi va ixtiyoriy [ ] b a x ; ∈ uchun [ ] ( ) ( ) ( ) a F x F d t f x a − ∫ = ; µ tenglik o‘rinli. 17.4-teorema isbotida quyidagi lemmadan foydaliniladi. 17.1-lemma. Agar − f kamaymaydigan absolyut uzluksiz funksiya bo‘lib, ( ) 0 = x f ' tenglik deyarli barcha x lar uchun o‘rinli bo‘lsa, u holda ( ) . = const x f 17.4-teoremaning isboti. ( ) 0 ≥ t f bo‘lgan holda isbotlash yetarli. Bu holda ( ) x F kamaymaydigan funksiya bo‘ladi. ( ) ( ) [ ] ( ) (17.16) = ; µ d t f x F x x a ∫ − Φ 144 funksiyani qaraymiz. Φ ham kamaymaydigan funksiya. Haqiqatan ham, ' ' ' x x < bo‘lsin, u holda [ ] ( ) 0. ) ( ) ( = ) ( ) ( ≥ − ′ − ′′ ′′ Φ − ′ Φ ∫ ′′ ′ µ d t f x F x F x x x x , ( ) x F va [ ] ( ) µ d t f x a ∫ ; lar absolyut uzluksiz funksiyalar bo‘lganligi uchun Φ ham absolyut uzluksiz funksiya bo‘ladi. Bundan tashqari, deyarli barcha x lar uchun ( ) 0. = x ' Φ Bobning boshida qo‘yilgan 1-savolga javob berganda [ ] ( ) ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) 0 = = , = ; ; µ µ d t f dx d x f x x f d t f dx d x a ' x a ∫ ∫ − Φ tengliklarni ko‘rsatgan edik. 17.1-lemmaga ko‘ra, ( ) . = const x Φ Ikkinchi tomondan ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) a F dt t f a F a a a = = ; ∫ − Φ tenglik o‘rinli. Demak, (17.16) ko‘ra, ( ) ( ) [ ] ( ) µ d t f a F x F x a ∫ + ; = tenglik o‘rinli. ∆ 17.3. Xulosa. Bizga ma’lumki, ixtiyoriy o‘zgarishi chegaralangan funksiya uzluksiz o‘zgarishi chegaralangan funksiya ( ) x g va sakrashlar funksiyasi ( ) x H ning yig‘indisi ko‘rinishida tasvirlanar edi, ya’ni ( ) ( ) ( ) . = x H x g x f + Endi uzluksiz, lekin absolyut uzluksiz bo‘lmagan va o‘zgarishi chegaralangan g funksiyani qaraymiz. Uning uchun deyarli hamma x larda chekli ) (x g ' hosila mavjud. ( ) [ ] ( ) µ ψ d t g x ' x a ∫ ; = belgilash kiritamiz. U holda ( ) ( ) ( ) x x g x ψ χ − = ayirma uzluksiz o‘zgarishi chegaralangan funksiya bo‘ladi va deyarli barcha x lar uchun ( ) ( ) [ ] ( ) 0. = = , dt t g dx d x g x dx d ' x a ' ∫ − χ 17.3-ta’rif. Agar uzluksiz va o‘zgarmasdan farqli o‘zgarishi chegaralangan f funksiyaning hosilasi deyarli barcha x larda nolga aylansa, u singulyar uzliksiz funksiya deyiladi. Shunday qilib, biz quyidagi tasdiqqa keldik. Har qanday o‘zgarishi chegaralangan f funksiya uchta funksiya yig‘indisi ko‘rinishida tasvirlanadi, (17.17) , = ) ( ) ( ) ( ) ( x x x H x f χ ψ + + bu yerda H sakrashlar funksiyasi, χ singulyar uzluksiz funksiya, ψ absolyut uzluksiz funksiya. 145 Bu funksiyalar f funksiya yordamida o‘zgarmas qo‘shiluvchi aniqligida bir qiymatli aniqlanadi. Agar bu funksiyalardan ixtiyoriy ikkitasini a x = nuqtada nolga teng deb aniqlasak, u holda (17.17) yoyilma yagonadir. Uni differensiallab, deyarli barcha x lar uchun ( ) ( ) (17.18) = x x f ' ' ψ tenglikka ega bo‘lamiz. (17.18) tenglikni integrallab, [ ] ( ) [ ] ( ) ( ) x dt t d t f ' x a ' x a ψ ψ µ = = ; , ∫ ∫ tenglikka kelamiz. Misollar. 17.1. Kantorning zinapoya funksiyasini [0;1] kesmada absolyut uzluksizlikka tekshiring. Yechish. 6.3-misolda ko‘rsatildiki, Kantor to‘plamining Lebeg o‘lchovi nolga teng. Lebeg o‘lchovi ta’rifiga ko‘ra, ixtiyoriy 0 > δ uchun shunday, o‘zaro kesishmaydigan n k k k b a 1 = )} ; {( invervallar sistemasi mavjudki, quyidagilar bajariladi: (17.19) . < ) ( ), ; ( 1 = 1 = δ k k n k k k n k a b b a K − ⊂ ∑ U Ikkinchi tomondan, 6.7-misolda ko‘rsatildiki ((6.15)-tenglikka qarang), 1. = (0) (1) = ([0;1]) 0 = ) ([0;1] K K K \ F F − µ µ va Bu yerda F µ Kantorning zinapoya funksiyasi yordamida qurilgan Lebeg-Stiltes o‘lchovi. Bu tenglikdan kelib chiqadiki, 1. = ) (K F µ Endi o‘lchovning yarim additivlik xossasidan hamda (17.19) dan foydalansak, quyidagiga ega bo‘lamiz: ( ) 1. = ) ( ) ; ( = ) ( ) ( 1 = 1 = K b a a K b K F k k n k F k k n k µ µ ≥ − ∑ U Demak, Kantorning zinapoya funksiyasi - ) (x K absolyut uzluksiz funksiya ta’rifini qanoatlantirmaydi. Mustaqil ishlash uchun savol va topshiriqlar 1. Agar f funksiya [ ] b a, kesmada Lipshits shartini qanoatlantirsa, u holda f ning [ ] b a, kesmada absolyut uzluksiz bo‘lishini isbotlang. 2. ] ; [ b a kesmada aniqlangan uzluksiz hosilaga ega bo‘lgan f funksiyaning [ ] b a; kesmadagi absolyut uzluksiz bo‘lishini isbotlang. 3. Agar f funksiya [ ] b a; da absolyut uzluksiz funksiya bo‘lsa, uning tekis uzluksiz bo‘lishini isbotlang. 4. [ ] b a; kesmada tekis uzluksiz, lekin absolyut uzluksiz bo‘lmagan funksiyaga misol keltiring. 5. Kantorning zinapoya funksiyasini [ ] 0;1 kesmada absolyut uzluksizlikka tekshiring. 18. Lebeg-Stiltes integrali 146 18.1. Lebeg-Stiltes o‘lchovlari. Lebeg-Stiltes o‘lchovlarini kiritishdan avval Lebeg o‘lchovini aniqlash jarayonini eslaymiz. Sonlar o‘qidagi ] ; [ b a kesmalar, ) ; ( b a intervallar va ] ; ( ), ; [ b a b a yarim intervallar sistemasidan tashkil bo‘lgan yarim halqani ) ( 1 R Σ bilan belgilaymiz; tekislikdagi tomonlari koordinata o‘qlariga parallel to‘g‘ri to‘ptburchaklar (6.1-bandga qarang) sistemasidan tashkil bo‘lgan yarim halqani ) ( 2 R Σ orqali belgilaymiz; tekislikdagiga o‘xshash uch o‘lchamli fazodagi qirralari koordinata o‘qlariga parallel to‘g‘ri parallelepipedlar sistemasidan tashkil bo‘lgan yarim halqani ) ( 3 R Σ orqali belgilaymiz. Lebeg o‘lchovini aniqlash (har uchchala holda ham mos ravishda) ) ( 1 R Σ dagi uzunlik, ) ( 2 R Σ dagi yuza, ) ( 3 R Σ dagi hajm tushunchalariga asoslanib kiritilgan o‘lchovlarni dastlab yarim halqani saqlovchi minimal halqaga davom ettirish va keyin yanada kengroq bo‘lgan Lebeg bo‘yicha o‘lchovli to‘plamlarning − σ algebrasiga yoyish usuli bilan amalga oshirilgan edi. Bunda barcha ochiq va yopiq to‘plamlar, ularning chekli va sanoqli birlashmalari va kesishmalari, bu birlashma va kesishmalarga to‘ldiruvchi to‘plamlar albatta o‘lchovli to‘plamlar bo‘ladi. Bunday usul bilan aniqlangan Lebeg o‘lchovi sanoqli additivlik va uzluksizlik xossalariga ega. Yana sonlar o‘qiga va ) ( 1 R Σ yarim halqaga qaytamiz. Sonlar o‘qida berilgan x x F = ) ( funksiya yordamida ) ( 1 R Σ da aniqlangan uzunlik tushunchasini (o‘lchovni) quyidagicha ifodalash mumkin: ), ( 0) ( = ) ( ) ( = = ) , ( a F b F a F b F a b b a m − − − − 0), ( ) ( = ) ( ) ( = = ] , [ − − − − a F b F a F b F a b b a m ), ( ) ( = ) ( ) ( = = ] , ( a F b F a F b F a b b a m − − − 0). ( 0) ( = ) ( ) ( = = ) , [ − − − − − a F b F a F b F a b b a m Bu usuldan ) ( 1 R Σ da o‘lchovlar aniqlash uchun foydalanishimiz mumkin. Bizga sonlar o‘qida aniqlangan kamaymaydigan, o‘ngdan uzluksis F funksiya berilgan bo‘lsin. Har bir ) ; [ ], ; ( ), ; ( ], ; [ b a b a b a b a ko‘rinishdagi oraliqlarga F funksiya yordamida mos ravishda (18.1) ), ( ) ( = ] , ( ), ( 0) ( = ) , ( a F b F b a m a F b F b a m − − − (18.2) 0). ( 0) ( = ) , [ 0), ( ) ( = ] , [ − − − − − a F b F b a m a F b F b a m manfiymas sonlarni mos qo‘yamiz. Ishonch hosil qilish mumkinki, (18.1)-(18.2) tengliklar bilan aniqlangan oraliqlar (kesma, interval va yarim interval) funksiyasi manfiymas va additivdir. Yarim halqada kiritilgan bu o‘lchovga Download 1.75 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling