maths.free › Measure Theory › The Lebesgue integral and convergence theorems

The Lebesgue integral and convergence theorems

Integrating by slicing the range instead of the domain; monotone and dominated convergence.

Riemann slices the x-axis; Lebesgue slices the y-axis and asks how much of the domain sits at each height. The payoff is the convergence theorems: under mild conditions, the limit of the integrals is the integral of the limit. Picture it: horizontal strips under the curve instead of vertical ones. Think it: L¹ and L² become complete spaces, the Hilbert spaces of functional analysis.

ឧទាហរណ៍​ដែល​បាន​ធ្វើ · integrate e^(-x) dx from 0 to oo

Integrate e^(-x) from 0 to oo

\int_{0}^{\infty} e^{- x}\, dx

ជំហាន​ដោយ​ជំហាន

  1. \int_{0}^{\infty} e^{- x}\, dx

    First find an antiderivative F, then evaluate F(b) − F(a).

  2. u = - x,\quad du = -1\, dx

    Substitute u = - x.

  3. \int e^{- x}\, dx = \int - e^{u}\, d_u

    Rewrite the integral in terms of u.

  4. \int - e^{u}\, d_u = -1 \int e^{u}\, d_u

    Pull the constant -1 out of the integral.

  5. \int e^{u}\, d_u = e^{u}

    ∫ aᵘ du = aᵘ / ln a (for eˣ that is just eˣ).

  6. = - e^{- x}

    Substitute back u = - x.

  7. F(\infty) - F(0) = \left(0\right) - \left(-1\right)

    Fundamental theorem of calculus: plug in the limits.

  8. = 1

    Simplify.

បង្ហាញ​ចម្លើយ
1

ឥឡូវ​អ្នក ជ្រើស​បញ្ហា ឬ​វាយ​បញ្ចូល ឬ​គូរ​របស់​អ្នក​ផ្ទាល់ ។ ជំហាន​នីមួយៗ រូបភាព ចម្លើយ​ត្រូវ​បាន​លាក់​រហូត​ដល់​អ្នក​សួរ ។

រក្សា​ការ​ធ្វើការ​របស់​អ្នក​ផ្ទាល់

គណនី​ឥត​គិត​ថ្លៃ​បន្ថែម​ចំណាំ​លើ​មេរៀន​នីមួយៗ កំណត់​ហេតុ​នៃ​អ្វី​ដែល​អ្នក​បាន​បញ្ចប់ បញ្ហា​ដែល​អ្នក​បាន​ដោះស្រាយ​នៅ​កន្លែង​មួយ និង​គ្រូ​ដែល​អ្នក​អាច​សួរ​អំពី​ទំព័រ​នេះ ។ គណិតវិទ្យា​ដោយ​ខ្លួន​វា​គឺ​បើក​ចំហ​សម្រាប់​អ្នក​ទាំងអស់​គ្នា ចុះឈ្មោះ​ចូល ឬ​មិន​ចុះឈ្មោះ​ចូល ។

ចុះឈ្មោះ ចូល

និមិត្ត​សញ្ញា​ដែល​បាន​ប្រើ​នៅ​ទីនេះ

ចុច​និមិត្ត​សញ្ញា​ណាមួយ​សម្រាប់​ការ​កំណត់​ពេញលេញ រូបភាព និង​តួអក្សរ​នីមួយៗ​មាន​ន័យ​អ្វី ។

របៀប​: The Lebesgue integral and convergence theorems

  1. First find an antiderivative F, then evaluate F(b) − F(a).
  2. Substitute u = - x.
  3. Rewrite the integral in terms of u.
  4. Pull the constant -1 out of the integral.
  5. ∫ aᵘ du = aᵘ / ln a (for eˣ that is just eˣ).
  6. Substitute back u = - x.
  7. Fundamental theorem of calculus: plug in the limits.
  8. Simplify.

សំណួរ​ដែល​មនុស្ស​សួរ

What is wrong with the Riemann integral?

It fails on functions that oscillate too much, and it does not interact well with limits: the limit of integrable functions need not be integrable. Lebesgue's integral fixes both.

បន្ថែម​ទៀត​ក្នុង Measure Theory