Лекции по математике (III курс). Будылин А.М. - 37 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Кратные интегралы
Интегралы на многообразиях
Приложения
Предметный указатель
Литература
Веб страница
Титульный лист
JJ II
J I
Страница 37 из 245
Назад
Полный экран
Закрыть
Выход
3. Теорема Фубини
3.1. Сведение кратного интеграла к повторному
Пусть A брус в R
n
, B брус в R
m
. Тогда A × B брус в R
n+m
. Рассмотрим
функцию f : A × B R. Значение этой функции при P A , Q B мы будем
естественно обозначать через f(P, Q). Для каждого фиксированного P A положим
f
P
(Q) = f (P, Q), чем определим семейство функций f
P
: B R. Определим, далее,
еще две функции ϕ
, ϕ
: A R, полагая
ϕ
(P ) = I
(f
P
) = sup
λ
B
σ
(f
P
, λ
B
) ,
ϕ
(P ) = I
(f
P
) = inf
λ
B
σ
(f
P
, λ
B
) ,
где λ
B
разбиение бруса B. Заметим, что по построению ϕ
6 ϕ
.
Теорема 3.1 (Фубини). Если функция f интегрируема на A ×B, то функции ϕ
и ϕ
интегрируемы на A, причем
Z
A×B
f =
Z
A
ϕ
=
Z
A
ϕ
.
Доказательство. Пусть λ
A
и λ
B
разбиения брусов A и B соответственно. Тогда
λ = (λ
A
, λ
B
) разбиение бруса A × B. Ячейка S разбиения λ имеет вид S
A
× S
B
, где
S
A
и S
B
ячейки, соответственно, разбиений λ
A
и λ
B
. Заметим, что при этом V (S) =
V (S
A
)V (S
B
), где объемы относятся, соответственно, к пространствам R
n+m
, R
n
, R
m
.
Тогда,
σ
(f, λ) =
X
по S из λ
m
S
(f)V (S) =
X
по S
A
из λ
A
X
по S
B
из λ
B
m
S
(f)V (S
B
)
V (S
A
) .