Формулы / Интегральное исчисление / Двойные и n-кратные интегралы / Определение и существование двойного интеграла / 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
решения некоторых задач
Справедливы следующие утверждения (доказательства их полностью аналогичны доказательствам, приведенным в пункте Свойства верхних и нижних сумм).
1°. Для любого фиксированного разбиения T и любого ε > 0 промежуточные точки (ξk, ηl) на частичных прямоугольниках Rkl можно выбрать так, что интегральная сумма σ будет удовлетворять неравенствам 0 ≤ S - σ ≤ ε.
Точки (ξk, ηl) можно выбрать и таким образом, что интегральная сумма будет удовлетворять неравенствам 0 ≤ σ - s ≤ ε.
2°. Если разбиение T' прямоугольника R получено путем добавления новых прямых к прямым, производящим разбиение T, то верхняя сумма S' разбиения T' не больше верхней суммы S разбиения T, а нижняя сумма s' разбиения T' не меньше нижней суммы s разбиения T, т. е.
s ≤ s', S' ≤ S.
3°. Пусть T' и T" - любые два разбиения прямоугольника R. Тогда нижняя сумма одного из этих разбиений не превосходит верхнюю сумму другого. Именно, если s', S' и s", S" - соответственно нижние и верхние суммы разбиений T' и T", то
s' ≤ S", s" ≤ S'.
4°. Множество {S} верхних сумм данной функции f(x, y) для всевозможных разбиений прямоугольника R ограничено снизу. Множество {s} нижних сумм ограничено сверху.
Таким образом, существуют числа
называемые соответственно верхним и нижним интегралами Дарбу (от функции f(x, y) по прямоугольнику R).
Легко убедиться, что .
5°. Пусть разбиение T' прямоугольника R получено из разбиения T добавлением к последнему p новых прямых, и пусть s', S' и s, S - соответственно нижние и верхние суммы разбиений T' и T.
Тогда для разностей S - S' и s' - s может быть получена оценка, зависящая от максимального диаметра Δ частичного прямоугольника разбиения T, числа p добавленных прямых, точных граней M и m функций f(x, y) на прямоугольнике R и от диаметра d прямоугольника R.
Именно
S - S' ≤ (M - m) · p · Δ · d,
s' - s ≤ (M - m) · p · Δ · d.
6°. Верхний и нижний интегралы Дарбу и от функции f(x, y) по прямоугольнику R являются соответственно пределами верхних и нижних сумм при Δ → 0*.
решения некоторых задач
-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-
___________________________________
* Понятие предела верхних или нижних сумм определяется в полной аналогии с понятием предела интегральных сумм. Именно, число называется пределом верхних сумм S при Δ → 0, если для любого ε > 0 можно указать δ > 0 такое, что при Δ < δ.
|