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战巡
发表于 2024-8-1 16:23
它这个说法不严谨
你可以去看测度论关于积分内容,主要是以下几个东西
1、简单函数(Simple Function)
如果一个定义在定义域$X$上的实值函数只存在有限个函数值,称这样的函数为简单函数,有时也称为阶梯函数(Step Function)
因此,拥有$n$个函数值的简单函数也可以写成如下形式:
\[f(x)=\sum_{k=1}^na_k I(x\in E_k)\]
其中$\{a_1,a_2,...,a_n\}$为对应的$n$个函数值,$E_k\subseteq X$为互斥的集合,其中当$x\in E_k$时$f(x)=a_k$
比如$f(x)=1, x\in[-1,1]$,或者$f(x)=sign(x)$
注意,有限个简单函数的加、减、乘运算过后,仍然是简单函数
2、定理:
令$f$为定义域$X$上的非负可测函数,则必然存在非负的简单函数递增序列$\{f_n\}$,使得对任意$x\in X$,均有$f_n(x)\to f(x)$。
这就是和你那本书里不一样的地方,它说的是存在这样一个递增序列,而不是说随便怎么构造那个序列都递增
3、简单函数的积分
对简单函数$f(x)=\sum_{k=1}^na_kI(x\in E_k)$,定义其在全定义域上的积分值为
\[\int_Xfd\mu=\sum_{k=1}^na_k\mu(E_k)\]
4、单调收敛定理(Monotone Convergence Theorem):
令$\{f_n\}$为在定义域$X$上几乎处处非负且可测的函数,且$f_n(x)\le f_{n+1}(x)$,对任意$n\in \mathbb{N}^+$几乎处处成立。令$f$为在定义域$X$上几乎处处非负且可测的函数,并有$f_n(x)\to f(x)$几乎处处成立,则有
\[\lim_{n\to\infty}\int_Ef_n(x)d\mu=\int_Ef(x)d\mu\]
其中$E\subseteq X$
就是这样来定义任意非负函数$f$的积分
然后再去定义函数的负区间,以及负积分,最后推广到任意函数的积分 |
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