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.

مثال · integrate e^(-x) dx from 0 to oo

Integrate e^(-x) from 0 to oo

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

قدم ب قدم

  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.

جواب کھوليں
1

اب آپ مسئلہ منتخب کريں يا ٹائپ کريں يا خود کريں ہر قدم ، تصوير ، جواب پوشيدہ هے جب تک آپ سوال نہ کريں

آپ کے اپنے کام رکھیں

مفت اکاؤنٹ تمام درسوں پر نوٹ شامل کر تا هے ، آپ نے جو ختم کر يا هے اس کا ريکورڈ ، آپ کے حل کيے گئے مسئلے ایک جگہ پر اور آپ اس صفحے کے بارے ميں سوال کر سکتے هيں تو تيرچر ريتھ ميں خود تمام لوگوں کے ليے کھلا هے ، خواہ آپ داخل هے يا نہيں

رجسٹر لاگ ان

علامتیں

تمام تعريف کے ليے ، تصوير کے ليے اور اس ميں ہر حروف کا مطلب کے ليے کو ئي علامت کو ٹک کريں

کیسے: 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.

سوالات لوگ پوچھتے ہیں

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.

میں زیادہ Measure Theory