Тема . Математический анализ

.13 Определенный интеграл Римана

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#48313

Пусть        (
       { 1  если x ∈ ℚ
D(x) = (
         0  если x ∈ [0,1]∖ ℚ  - функция Дирихле на отрезке [0,1].

Существует ли интеграл

∫
  1
 0 D (x)dx

?

Показать ответ и решение

Возьмем две последовательности разбиений с отмеченными точками отрезка [0,1].

1. Pn  - равномерное разбиение на n  равных отрезков длины 1n ,  то есть:

P1 : [0,1]

       1  1
P2 : [0,-],[-,1]
       2  2

       1- 1- 2- 2-
P3 : [0, 3],[3, 3],[3,1]

И так далее... А в качестве отмеченной точки ξi,i = 1,...,n  будем всякий раз брать на каждом отрезке разбиения любую рациональную точку. Какую - неважно. Их в любом случае на каждом отрезке бесконечно много - выбора у нас предостаточно. Итак, ξi ∈ Δi,ξi ∈ ℚ.

1. Pn  - равномерное разбиение на n  равных отрезков длины 1n ,  то есть:

P1 : [0,1]

       1  1
P2 : [0,-],[-,1]
       2  2

       1- 1- 2- 2-
P3 : [0, 3],[3, 3],[3,1]

И так далее... А в качестве отмеченной точки ξ,i = 1,...,n
 i  будем всякий раз брать на каждом отрезке разбиения любую рациональную точку. Какую - неважно. Их в любом случае на каждом отрезке разбиения бесконечно много - выбора у нас предостаточно. Итак, ξi ∈ Δi,ξi ∈ ℚ.

2. ˜Pn  - тоже равномерное разбиение на n  равных отрезков длины 1
n,  то есть:

˜
P1 : [0,1]

˜      1- 1-
P2 : [0, 2],[2,1]

˜P3 : [0, 1],[1, 2],[2,1]
       3  3  3  3

И так далее... А в качестве отмеченной точки ˜ξi,i = 1,...,n  теперь будем всякий раз брать на каждом отрезке разбиения любую иррациональную точку. Какую - неважно. Их в любом случае на каждом отрезке бесконечно много Итак, ˜ξi ∈ Δ˜i, ˜ξi ∈ [0,1]∖ℚ.

Тогда понятно, что и λ(Pn) → 0  и λ(P˜n) →  0,  однако

                n                 n
               ∑                 ∑
σ(D (x),Pn, ξ) =    D (ξi)Δxi = 1 ⋅   Δxi = 1 ⋅ длина [0,1 ] = 1
                i=1               i=1

В то время как

                ∑n               ∑n
σ(D (x), ˜Pn, ˜ξ) =  D (˜ξi)Δxi = 0 ⋅   Δxi =  0
                i=1               i=1

То есть мы нашли две последовательности разбиений, у которых параметр стремится к 0, но при одной последовательности разбиений последовательность интегральных сумм стремится к 1, а у другой - к 0. Следовательно, никакого общего предела при λ(P )  у последовательности интегральных сумм σ (D (x),P,ξ),  не зависящего от выбора точек разбиений и выбора отмеченных точек, быть не может. Следовательно, D(x)  - не интегрируема на [0,1].

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!