数学 实变函数

绝对连续函数与微积分基本定理

由 , 取 , 存在 , 使得满足 的任意有限个不相交的区间有 考虑取正整数 满足 , 那么可以将 分为 个区间 , 则 . 而在每个小区间上, 由于区间长度小于 , 从而对任意分划, 有总长度满足绝对连续于是 , 从而有 . 即。

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绝对连续函数与微积分基本定理 #

命题

fACf\in\mathrm{AC}, 则 fBVf\in\mathrm{BV}.

证明

fAC([a,b])f\in\mathrm{AC}([a,b]), 取 ε=1\varepsilon=1, 存在 δ1>0\delta_1>0, 使得满足 j=1n(yix1)<δ1\sum\limits_{j=1}^n (y_i-x_1)<\delta_1 的任意有限个不相交的区间有

j=1nf(yi)f(xi)<ε\sum\limits_{j=1}^n|f(y_i)-f(x_i)|<\varepsilon

考虑取正整数 NN 满足 baN<δ12\frac{b-a}{N}<\frac{\delta_1}{2}, 那么可以将 [a,b][a,b] 分为 NN 个区间 [a,a+1N(ba)],(a+1N(ba),a+2N(ba)],,(b1N(ba),b][a,a+\frac 1 N(b-a)],(a+\frac 1N(b-a),a+\frac 2N(b-a)],\ldots,(b-\frac 1N(b-a),b], 则 ab(f)=i=1na+(i1)(ba)/Na+i(ba)/N(f)\bigvee\limits_{a}^b(f)=\sum\limits_{i=1}^n \bigvee\limits_{a+(i-1)(b-a)/N}^{a+i(b-a)/N}(f). 而在每个小区间上, 由于区间长度小于 δ12\frac {\delta_1} 2, 从而对任意分划, 有总长度满足绝对连续于是 i=1nf(xi)f(xi1)<1\sum\limits_{i=1}^n|f(x_i)-f(x_{i-1})|<1, 从而有 ab(f)N<+\bigvee\limits_{a}^b(f)\leqslant N<+\infty. 即 fBV([a,b])f\in\mathrm{BV}([a,b]).

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