To'plamlarning o'lchovli bo'lishi zarur va yetarli

1. Lebeg integralining asosiy xossalarini keltiramiz.
I. sodda funksiya integrallanuvchi va

II. Bir jinslilik xossasi. Agar funksiya to'plamda integrallanuvchi bo'lsa, holda ixtiyoriy o'zgarmas uchun funksiya ham to'plamda integrallanuvchi va

tenglik o'rinli.
xossaning isboti sodda funksiyalar uchun Lebeg integralining B) xossasidan limitga o'tish natijasida va o'zgarmasni limit belgisi ostidan chiqarish mumkin degan qoidadan kelib chiqadi. Ya'ni, agar integrallanuvchi sodda funksiyalar ketma-ketligi funksiyaga tekis yaqinlashsa, u holda integrallanuvchi sodda funksiyalar ketma-ketligi funksiyaga tekis yaqinlashadi. Demak, funksiya integrallanuvchi va

tenglik o'rinli.
III. Additivlik xossasi. Agar va funksiyalar to 'plamda integrallanuvchi bo 'lsa, u holda funksiya ham to 'plamda integrallanuvchi va

tenglik o'rinli.
Isbot. Agar integrallanuvchi sodda funksiyalar ketma-ketligi funksiyaga, integrallanuvchi sodda funksiyalar ketma-ketligi funksiyaga to'plamda tekis yaqinlashsa, u holda integrallanuvchi sodda funksiyalar ketmaketligi funksiyaga to 'plamda tekis yaqinlashadi. Demak, funksiya integrallanuvchi va sodda funksiyalar uchun integralning A) xossasiga ko'ra

tenglik o'rinli.
Shuningdek quyidagi tenglik o'rinli

IV. to ' plamda chegaralangan va o'lchovli funksiya integrallanuvchidir.
Isbot. Agar funksiya to 'plamda chegaralangan bo'lsa, u holda (4.2) tenglik bilan aniqlanuvchi sodda funksiya ixtiyoriy da cheklita qiymat qabul qiladi. Demak, integrallanuvchi. 5.2-ta'rifga ko'ra ham integrallanuvchi.
V. Agar funksiya integrallanuvchi bo'1sa, u holda

Isbot. Bu xossa Lebeg integralining monotonlik xossasi deyiladi. Uning isboti sodda funksiyalar uchun to' 'ridan-to' 'ri ta'rifdan kelib chiqadi. Agar manfiymas funksiya bo'lsa, holda unga tekis yaqinlashuvchi sodda funksiyalar ketma-ketligi ham manfiymas. Shunday ekan

Bu yerdan da limitga o'tib, V-xossaning isbotiga ega bo 'lamiz.
Integralning monotonlik xossasidan quyidagi tasdiq kelib chiqadi. Agar bo'lsa, u holda

tengsizlik o'rinlili. Shuningdek, agar bo'lsa, u holda

tengsizliklar o'rinli.
VI Agar bo'lsa, u holda ixtiyoriy uchun

VI. Agar deyarli barcha uchun bo '1sa, u holda

integrallardan birining mavjudligidan ikkinchisining mavjudligi kelib chiqadi va aksincha.
Bu tasdiqlar Lebeg integralining ta'rifidan bevosita kelib chiqadi. VII. Agar funksiya to'plamda integrallanuvchi bo'lib, deyarli barcha lar uchun bo 'lsa, u holda funksiya ham to 'plamda integrallanuvchi bo 'ladi.
Isbot. Haqiqatan ham, agar va sodda funksiyalar bo'1sa, u holda to 'plamdan o'lchovi nol bo'lgan : to'plamni chiqarib tashlab, qolgan to 'plamda tengsizlikni hosil qilamiz. to 'plamni chekli yoki sanoqli sondagi to' plamlarning birlashmasi ko'rinishida shunday tasvirlaymizki, har bir to 'plamda va funksiyalar o'zgarmas bo'1sin, ya'ni

Shartga ko'ra tengsizlik bajariladi. funksiya integrallanuvchi bo 'lganligi uchun (5.2) va VI xossadan foydalanib

ni olamiz. Shuning uchun ham integrallanuvchi va

Endi umumiy holni qaraymiz.

sodda funksiya ixtiyoriy da

tengsizlikni qanoatlantiradi. Demak, sodda funksiya integrallanuvchi. 5.2ta'rifga ko'ra funksiya ham integrallanuvchi.
VIII. Quyidagi integrallar bir vaqtda mavjud yoki mavjud emas

Isbot. VII xossadan foydalanib, ko'rsatish mumkinki, ning mavjudligidan ning mavjudligi kelib chiqadi. Teskari tasdiq sodda funksiya bo'lganda bevosita ta'rifdan kelib chiqadi. Umumiy holni qaraymiz. funksiya da integrallanuvchi bo'lgani uchun, unga tekis yaqinlashuvchi integrallanuvchi, sodda funksiyalar ketma-ketligi mavjud. U holda

tengsizlikka ko'ra , - integrallanuvchi, sodda funksiyalar ketma-ketligi funksiyaga tekis yaqinlashadi. Shunday ekan, ta'rifga ko 'ra integral mavjud.
Lebeg ma'nosida integrallanuvchi funksiya Riman ma'nosida integrallanuvchi bo'lishi shart emas.
5.1-misol. Dirixle funksiyasini kesmada Lebeg va Riman ma'nolarida integrallanuvchanlikka tekshiring.
Yechish. D sodda funksiya bo'lib uning Lebeg integrali

Dirixle funksiyasani kesmada Riman ma'nosida integrallanuvchi emas. Buni ko'rsatish uchun kesmani nuqtalar yordamida teng bo'lakka bo'lamiz. Ma'lumki, Dirixle funksiyasining bo'lakchadagi aniq yuqori chegarasi barcha uchun 1 ga teng, Dirixle funksiyasining bu bo lakchadagi aniq quyi chegarasi esa 0 ga teng. Bu bo'linishga mos Darbu yig'indilarini qaraymiz:

Bu yerdan,

tengliklarga kelamiz. Demak, Dirixle funksiyasani kesmada Riman ma'nosida integrallanuvchi emas.
VI, VII va VIII xossalar Lebeg integrali uchun xos. Bu xossalar Riman integrali uchun o'rinli emas. Hozir bularga misollar keltiramiz.
2.2-masala. VI-xossa Riman integrali uchun o'rinli emasligiga misol keltiring.
Yechish. kesmada Dirixle va nol funksiyalarni qaraymiz. Ular kesmada deyarli teng, shuning uchun

Lekin nol funksiya Riman ma'nosida integrallanuvchi, Dirixle funksiyasi esa Riman ma'nosida integrallanuvchi emas
Lebeg integralining VII va VIII xossalari ham Riman integrali uchun o'rinli emas. Bunga quyidagi misollarda ishonch hosil qilish mumkin.

Barcha [0,2] lar uchun tengsizlik o'rinli. Lekin funksiya kesmada Riman ma'nosida integrallanuvchi emas. Bu tasdiq ning Riman ma'nosida integrallanuvchi emasligiga o'xshash ko'rsatiladi.
funksiya to 'plamda integrallanuvchi emas, ammo funksiya esa Riman ma'nosida integrallanuvchi. Demak, VIII-xossa Riman integrali uchun o'rinli emas.