Lebesgue积分题若f是[a,b]上Lebesgue可积函数,证明:当n→∞时,∫(a→b)f(x)|sinnx|d

Lebesgue积分题
若f是[a,b]上Lebesgue可积函数,证明:
当n→∞时,∫(a→b)f(x)|sinnx|dx=2/π*∫(a→b)f(x)dx
有能做出来的或者能提供思路的都行啊……好的必有重赏!
鉴于一楼的答案,提醒回答者注意两点:
①这是Lebesgue可积,并没有f(x)连续的条件,所以积分中值定理慎用
②积分上下限是a→b,不是0→π/2
yantian 1年前 已收到4个回答 举报

wtianqya 花朵

共回答了14个问题采纳率:100% 举报

只需用连续函数逼近就可以了.注意到对任意的连续函数g(x)有 lim 积分(从a到b)g(x)|sinnx|dx=2/pi *积分(从a到b)g(x)dx.对任意的e>0,存在一个连续函数g(x),使得 积分(从a到b)|f(x)--g(x)|dxN时,有|积分(从a到b...

1年前 追问

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yantian 举报

能简单证明一下为什么连续函数的时候 lim 积分(从a到b)g(x)|sinnx|dx=2/pi *积分(从a到b)g(x)dx吗? 数分都忘的差不多了……只会证明积分上下限是(0,π/2)的时候是对的了

举报 wtianqya

g(x)是连续函数时,先考虑【a,b】=【--2kpi,2kpi】,其中k是某个正整数。 将区间均分为n份,分点为xi=--2kpi+i*4k*pi/n,0<=i<=n,dxi=xi--x(i--1)=4k*pi/n。 注意到:积分(从x(i--1)到xi)|sinnx|dx=积分(从nx(i--1)到nxi)|siny|dy/n =4k./n*积分(0到pi)|siny|dy=8k/n。 因此积分(从x0到xn)g(x)|sinnx|dx=求和(i=1到n) 积分(从x(i--1)到xi)g(x)|sinnx|dx =求和(i=1到n)g(ai)*积分(从x(i--1)到xi)|sinnx|dx =2/pi*求和(i=1到n)g(ai)*dxi。 求和项是g(x)的Riemann和,极限是g(x)的积分值。取极限得结论。 一般情况,只需将找正整数k,使得【--2k*pi,2k*pi】包含【a,b】,然后定义 m(x)=0,当x不为于【a,b】时。m(x)=g(x),a<=x<=b时。 (此时m(x)在a,b两点可能不连续,但不影响结果,只需在做分划时稍微注意即可。) 由上面证明知 lim 积分(从--2k*pi到2k*pi)m(x)|sinnx|dx=2/pi*积分(从--2k*pi到2k*pi)m(x)dx, 上式中将m(x)换位g(x)即得一般 性结论。

银月小风 幼苗

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我同学帮你解决了,答案送上!
1. 先证 f 是常数的情况,因为 ∫(a→b)= ∫(0→b)- ∫(0→a),所以只需证 :
∫(0→b)sin|nx|dx=2b/π 即可. 设 kπ/n <= b <= (k+1)π/n,函数 sin|nx| 在[0, b]上的积分就可以被夹逼出来了,
S1 = ∫(0→kπ/n)sin|nx|dx <= S = ∫(0→b...

1年前

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qudfeng 幼苗

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将区间均分为n份,分点为xi=ipi/2n,i=0,1,2,...,n。原积分写为n个区间的积分和,再在每个区间上用积分中值定理,=求和_{i=1到n}f(yi)积分_{x_{i-1}到x_i}|sinnx|dx=2/pi×求和_{i=0到n}f(yi)pi/(2n),当n趋于无穷时,后者是积分和,极限就是f的积分值。中间要用到在每个子区间上
|sinnx|的积分为1,可以用变量很容易得到...

1年前

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顽抗到底1981 幼苗

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其实2楼的答案就很好啊,只用考虑f是常数就可以啊,因为这已经包括了所有区间的情况。同时也就证明了测度|sin(nx)|dx弱收敛于Lebesgue测度啊,因为在每个区间上都是收敛的。

1年前

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