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Teoremas en los integrales

1) si es f l una funcin y una D 1y una D limitadas2 es 2 subdivisiones de [ a,b ]

a) si D1 es ms fina que D2 tiene s(D 1,f) S(D 1,f) S(D 2,fdel s(D 2 ,fdel che))

b) s(D1,f) S(D2,f)

a) En la orden que demuestra ese s(D1,f del s(D 2,f)) suponemos que existirD 1 tiene solamente un punto z en ms con respectoa D 2 por lo tanto una k abarcada entre 1 y n tal que el punto z est abarcado en el intervalo (xK-1 , xK) por lo tanto no hace otra que para escribir a s(D2,f) como suma de 3 trminos de los cuales el 1 l sea la suma inferior hasta al punto que eso precede k, 2 el trmino es el producto del intervalo (xK-1 , xK) para el mnimo en el mismo intervalo y 3 el trmino es la suma inferior de k 1 hasta a n. Eso es

entonces se observa que 2 el trmino es seguros del trmino que obtendramos que suma inferior en el sottosuddivisione (xK-1 , z, xK) en cunto las ms finas con respecto (xel K-1 , xK) y observacin de que la unin de este sottosuddivisione ms fino con 1 y 3 el trmino no son ese s(D1, f), que la demostracin anloga l se puede hacer para las sumas avanzadas y sa de una manera generalizada que se tiene , resulta demostr la pieza a) del teorema.

b) debe ser demostrado que el s(D1,f) S(D2,f), si las 2 subdivisiones del confrontabili son este siempre verdades (como se demuestran en la parte a) del teorema), si en lugar de otro las 2 subdivisiones ellas no estn el confrontabili entonces se puede tomar una subdivisin D3 : = D1 D2 que es ms fina que ambos y afirmar bas en la parte a) del teorema eso

se demuestrael s(Ddel s(D 1 ,f)3,f) y tambinS(D3,f )S(D2, f) y puesto que para cada subdivisin de D es s(D tenido, f) S(D, f) despus de que todo el conglobando estas 3 desigualdades tengas(D1,f )S(D2,f) y el teorema.

 

2) si f es una funcin limitada en un intervalo [ a,b ]

f "(, b) > " y $ uno tal subdivisinde D y [ a,b ] de ese S(Dy ,f) - s(Dy ,f) < y

Si f "(a,b) entonces y para la definicin de los inf es tenida que llevado y > 0 una subdivisin y tal de $uno D que S(Dy ,f) < subdivisin y ' tal de D y /2 y uno que s(Dy y / 2 ' de,f ) > -. Despus de toda la una subdivisin de D que tomay : = Dy Dy ' ella sern tenidas eso

S(Dde S(D y de,f) -s(D y,f )S(D y',f) -y,f) < y / 2 - I(f) - y / 2 de I(f) = y .

tiene el segundo integrabilit Riemann cuando la diferencia entre el final avanzado de las sumas del inferior y el final inferior de las sumas avanzadas, estiramientos a 0, que est obtenido que considera que tal diferencia est abarcada entre 0 y la diferencia S(Dy ,f) - s(Dy ,f) < y que puede ser a.voluntad pequeo rendido que funciona encendido y.

3) si f l es una funcin continua en el intervalo [ a, b ] f "(a,b)

Se observa que una funcin continua en un intervalo limitado es tambin continua uniforme en la misma por lo tanto para cada y > 0 una d se puede encontrar > 0 tales que 2 tomados puntera cualquiera en el dominio que distancia mutua es ms pequea de d , se tienen que sus imgenes se encuentran inferior en una distancia a y / Ba. Bastantes por lo tanto para elegir una subdivisin de Dy que la amplitud |Dy| l es ms pequeo de d y podr ser encontrado de el cual la diferencia entre el minuto y el mximo en el solo espacia hacia fuera es ms pequea y / Ba y por lo tanto tambin la diferencia entre las sumas avanzadas y las sumas inferiores resultar ms pequeo y en de hecho y de recordar eso si S(Dy ,f) - s(Dy ,f) < y entonces f "(a,b) alcanza alguno que el teorema est demostrado.

 

4) si el monotona de la funcin de f en el intervalo es una [ a, b ] f "(a,b)

La idea de la demostracin es traer de nuevo a nosotros a poder afirmar eso " y > 0 $ Dy , subdivisin de [ a,b ]: S(Dy ,f) - s(Dy ,f) < y

La entrega por lo tanto a partir de la 1 el miembro de este ltimo y yo demuestra que l es ms pequeo de y :

en cunto si se asume que el monotona de la funcin es el f(x el aumento de l tenido) Mel f(x i-1)m ide e

en cunto |Dy| es la amplitud del intervalo ms grande de la subdivisin.

en cunto es limitada la imagen de una crescent del monotona de la funcin de los 2 valores asumidos a los finales del intervalo.

Eligiendo por lo tanto la subdivisin de Dy de modo que tenga S(Dy ,f) - el s(Dy el,f) < y entonces la f "(a,b).

 

5) si f l es una funcin limitada en el intervalo [ a, b ] y tiene una n terminada de puntos del discontinuit f "(a,b)

La idea de la demostracin es traer de nuevo a nosotros a poder afirmar eso " y > 0 $ Dy , subdivisin de [ a,b ]: S(Dy ,f) - s(Dy ,f) < y

y por lo tanto f "(a,b). Suponemos que el punto de la discontinuidad est a un extremo, como un ejemplo a y la consideracin de x(a,b) le se tiene que en el intervalo [ x,b ] f "(x,b)que es " y > 0 $ son subdivisin continua y tal de funa D que est tenido

S(Dy ,f) - s(Dy ,f) < y / 2. En el intervalo [ a,x ] en lugar de otro se tiene

en cunto para la minuciosidad la caracterstica si f l entonces se limita admite los inf y el sup y los supone K = sup | f |.

eligiendo tal punto x eso

el elegir por lo tanto como la subdivisin Dy = Dy {} l se tiene:

El)(xde S(D y de,f) -s(D y, f) = (M 1 -m1 - a) S(Dy ,f) - s(Dy , f) < y por lo tanto el teorema se demuestra.

 

6) si f l es una funcin limitada en el intervalo [ a, b ] f es integrabile segn Riemann > existe L " para cul "

d > 0 y >0 "tales que " subdivisin de D que es amplitud |D| < d que resulta |s(D,f) - L |< y .

 

7) si f y g que son funciones del integrabili a f bg es una funcin integrabile adentro (a,b) y vale:

PU para observarse eso

a) el final avanzado de la suma de la funcin est de la suma de los finales avanzados de las solas funciones

b) el final inferior de la suma de la funcin est de la suma de los finales inferiores de las solas funciones.

c) Est multiplicando las sumas del inferior y las sumas avanzadas para la misma constante el integral de el cual la diferencia no puede que sea constante.

 

8) si f y g ellas son las funciones y f g del integrabili

Es necesario demostrar que el integral del h(x) de la funcin: = g(x) - f(x) es 0, eso viene abajo del hecho de que el h(x) 0 en cunto f(x) del g(x) por lo tanto tambin no es negativo el final inferior de h y recordar la desigualdad mltiple l est tenido que y el teorema est demostrado.

 

9) si f y una funcin integrabile

a) f es integrabile

b) f - l es integrabile

c) |f| l es integrabile

se tiene d) que , en detalle se tiene

a) Para deber demostrar f que l es integrabile que " y > 0 $ Dytal que S(Dy ,f ) - s(Dy ,f ) < y , para hacer que se aprovechen del hecho de que f es integrabile y por lo tanto S(Dy ,f) - s(Dy ,f) < y . Se tiene:

donde la caracterstica obvia de f se ha aprovechado en segundo lugar que .

b) Que f - l es integrabile se demuestra de manera anloga a cunto hecho para f .

c) se demuestra que recuerda eso | f | = f f - y la aplicacin del teorema 120) para la composicin del integrabili funciona.

d) infatti f = f f -

donde he aplicado la desigualdad triangular

en el pasado he utilizado esa f y f - son funciones positivas y por lo tanto tambin sus integrales, y che | f | = f f - .

 

10) si f y una funcin integrabile adentro (a,b) y c (a,b) entonces f l es integrabile tambin en (a,c) y encendido (c,b) y resulta:

a) Demostracin que f "(a,c) y f"(c,b)

Si f l es integrabile en una subdivisin de D, entonces est a mayor razn en una subdivisin de Dy ms fino que est ensamblando al punto c de D. Tendremos por lo tanto las subdivisiones siguientes: Dy : = Dy (a, c) e Dy ' : = Dy (c,b)

el varr siguiente de la igualdad por lo tanto:

pero f es integrabile a lo largo de la subdivisin Dy por lo tanto y tendr por lo tanto ser:

f "(a,c)

f "(c,b)

b) Demostracin eso

en quanto viene utiliz 2 subdivisiones ms finas que Dy . Del resto se tiene

y por lo tanto para el carcter arbitrario de y el teorema se demuestra.

 

 

11) teorema del promedio:

Descripcin: Si f l es una funcin integrabile adentro (a,b) y m es los inf mientras que M es el sup siempre encendido (a, b)

por otra parte si f $ c para la cual sea continuo

Se tiene recordar la desigualdad e puesto que para la hiptesis del teorema f l es por lo tanto s(D integrabile, f) = S(D, f) que y dividendo para (Ba) el teorema se demuestra.

Para demostrar 2 la pieza bastante para considerar que la imagen de una funcin continua definida en un intervalo sigue siendo un intervalo y por lo tanto tal $ c eso .

 

12) si f l es una funcin integrabile adentro (a,b) y contina en x0 (a,b) y c (a,b) entonces la funcin integral

es derivabile en x0 y resulta F ' (x0) = el f(x0).

Siendo f continua en x0 se tienen que " y exista > 0 d > 0 tales que |xx0| < d e | f(x) - f(x0) | < y se es

f(x0) -y < el g(x) del f(x) del f(x)<f(x 0 ) y demostrado y teniendo eso si > entonces , puede ser escrito:

para dividir todos para (xx0) y el ottenere

En cunto f(x0) y y el f(x0) -y es constante.

Del resto = en hecho se tiene:

despus de todos por lo tanto se obtiene el ossia F ' ( x0) = el f(x0).

 

13) teorema fundamental del clculo integral:

Descripcin: Si f l es una funcin continua encendido [ a, b ]

a) la funcin integral es derivabile en todos [ a,b ] y su derivado es f(x) para cada x [ a,b ].

b) Si G es un primitiva de f adentro [ a, b ]

a) Sigue simplemente de la demostracin anterior que la observacin que el stavolta la f no es continuo en el solenoide al punto pero en cada punto de [ a,b ] y por lo tanto la funcin integral ser derivabile en todos (a,b) y su derivado ser f.

b) llevando un punto c adentro al segmento [ a,b ] puede ser scindere y siccome que diferencia el primitivo solamente menos que uno constante este elide con - por lo tanto estar tambin y el teorema por lo tanto se demuestra.

 

Empleado de los integrales de un parmetro

14) si es f l una funcin continua adentro [ a, el b]x[c, d ] es continuos encendido [ c,d ] y

a) por lo tanto PU solamente que se estimar el integral del lmite

b) Si f y fY es continuas en [ a, b]x[c, d ] j all ([ c, d ]) y

a) Es necesario demostrar eso | f(y) - f(y0)| < y a tal puntera substituye la definicin de f para el ognuna del maggiora 2 por el mdulo llevado bajo muestra del integral que es: y recordar que la funcin f es continua en compacta tiene que es tambin continuo uniforme por lo tanto " y > 0 existe d > 0 tales que para cada apoyo y, y0 [ c,d ] con |0y-y|<d se tiene que se substituido en anterior el integral pasado da detrs si |0y-y| < d y quindi | f(y) - f(y0)| < y .

b) El irse del Relazioneship que la definicin de esta ltima los aumenta de usar de la funcin j (y) se obtiene:

Se tiene la aplicacin del teorema del medio del valor que $q (0.1) para el cual

y f de adicin y que desfalcaY(x,y) obtiene . Asumiendo fY continua y por lo tanto tambin uniforme contina ya que se define en compacto elimina la obtencin

 

15) si f y fY es continuas en [ a, b]x[c, d ] y a y b que son 2 que tienen funciones derivadas antes contina en [ c, d ] la funcin ha derivado 1 continuo encendido [ c,d ] y

Integrabilit en sentido incorrecto

16-a) Criterio de la comparacin

Es f,g: [ a,b)® " con b"* , integrabili segn Riemann " W [ a,b), por otra parte sia 0 g(x) " x del f(x)[ x0, b) si g l es integrabile en sentido incorrecto adentro [ a, b) f es integrabile en sentido incorrecto.

f l es integrabile en sentido incorrecto si existe terminado

El 1 integral al segundo miembro existe terminado en cunto es integrabile la funcin segn Riemann " W [ a,b).

Del integral 2 uno deduce que el ser positivo de f, l es un monotona de aumento de la funcin, por lo tanto admite que el lmite y este lmite sern terminados en cunto si f g tambin y del resto en cunto g(x) es integrabile en sentido incorrecto.

 

16-b) Criterio de la comparacin

Es f,g: (a,b ]® " con a "* , el integrabili segn Riemann " W (a,b ], por otra parte sia 0 g(x) " x (a,x 0]del f(x) si g l es integrabile en sentido incorrecto adentro [ a, b) f es integrabile en sentido incorrecto.

 

17-a) Intervalo no limitado

Es f:[a )® "definitivo positivo para x® ed f "[ a,w) para el ogni W > a

a) si f l es infinitesimal de orden > 1 respecto a 1/x para x® f es integrabile en sentido incorrecto adentro [ a ).

b) si el respecto de f 1 a 1/x esinfinitesimal de la orden a para x® f no es integrabile en sentido incorrecto adentro [ a ).

 

17-b) Funcin no limitada

Es f:[a, b)® positivo de "b" definitivo para x®b - ed f "[ a,w) para el ogni W (a,b)

a) si f l es infinita de orden < 1 respecto a 1/(b-x) por x® b - f es integrabile en sentido incorrecto adentro [ a,b).

b) si respecto de f 1 a 1/(b-x) porx b - ® es infinito de orden a f no es integrabile en sentido incorrecto adentro [ a,b).

 

18) si f l se define en un intervalo y | f | l es integrabile en sentido incorrecto en la f es integrabile en sentido incorrecto y

Para demostrar esa f l es integrabile en sentido incorrecto bastante de aplicar el teorema de usar de la comparacin |f| para establecer esa tambin f y f - son integrabili en sentido incorrecto y por lo tanto tambin f que es f = f - f - .

Para el frmula en lugar de otro se tiene: Donde se ha utilizado:

a) f = f - f -.

b) la desigualdad triangular.

c) f y f- son positivas que las funciones, por lo tanto tambin sus integrales, y por lo tanto los mdulos son intiles.

d) | f | = f f -.