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.
Shembulli i punuar · integrate e^(-x) dx from 0 to oo
Hap pas hapi
- \int_{0}^{\infty} e^{- x}\, dx
First find an antiderivative F, then evaluate F(b) − F(a).
- u = - x,\quad du = -1\, dx
Substitute u = - x.
- \int e^{- x}\, dx = \int - e^{u}\, d_u
Rewrite the integral in terms of u.
- \int - e^{u}\, d_u = -1 \int e^{u}\, d_u
Pull the constant -1 out of the integral.
- \int e^{u}\, d_u = e^{u}
∫ aᵘ du = aᵘ / ln a (for eˣ that is just eˣ).
- = - e^{- x}
Substitute back u = - x.
- F(\infty) - F(0) = \left(0\right) - \left(-1\right)
Fundamental theorem of calculus: plug in the limits.
- = 1
Simplify.
Zbulo përgjigjen
Tani ti. Zgjidh një problem, shkruaj apo vizato tënd. Çdo hap, një imazh, përgjigja e fshehur deri sa të pyesësh.
Një llogari e lirë shtohet shënime në çdo mësim, një regjistrim të asaj që ju keni përfunduar, problemet tuaja të zgjidhura në një vend, dhe një mësues që ju mund të pyesni rreth kësaj faqeje. Matematika vetë është e hapur për të gjithë, të regjistruar apo jo.
Regjistrohu HyrSimbolet e përdorura këtu
Prek çdo simbol për përkufizimin e plotë, një fotografi dhe se çfarë do të thotë çdo shkronjë në të.
Si: The Lebesgue integral and convergence theorems
- First find an antiderivative F, then evaluate F(b) − F(a).
- Substitute u = - x.
- Rewrite the integral in terms of u.
- Pull the constant -1 out of the integral.
- ∫ aᵘ du = aᵘ / ln a (for eˣ that is just eˣ).
- Substitute back u = - x.
- Fundamental theorem of calculus: plug in the limits.
- Simplify.
Pyetja që bëjnë njerëzit
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.