| @@ -27,14 +27,14 @@ berechnen. | |||||
| Eine Zerlegung mit $|x_k - x_{k-1}| = h$ $\forall k$ heißt | Eine Zerlegung mit $|x_k - x_{k-1}| = h$ $\forall k$ heißt | ||||
| äquidistant. | äquidistant. | ||||
| $Z(a,b) = $ Menge aller Zerlegungen des Intervalls $[a,b]$ | |||||
| $\mathcal{Z}(a,b) = $ Menge aller Zerlegungen des Intervalls $[a,b]$ | |||||
| \end{definition} | \end{definition} | ||||
| \begin{definition}[Ober- und Untersumme] | \begin{definition}[Ober- und Untersumme] | ||||
| Sei $f\colon [a,b] \to \R$ beschränkt, d.h. $\exists M \in \R$, s.d. | Sei $f\colon [a,b] \to \R$ beschränkt, d.h. $\exists M \in \R$, s.d. | ||||
| $|f(x)| \le M$ $\forall x \in [a,b]$. | $|f(x)| \le M$ $\forall x \in [a,b]$. | ||||
| Die Riemannsche Ober- / Untersummen sind | |||||
| Die Riemannschen Ober- / Untersummen sind | |||||
| \[ | \[ | ||||
| \overline{S}_Z(f) := \sum_{k=1}^{n} \sup_{x \in I_k} f(x) \cdot (x_k - x_{k-1}) | \overline{S}_Z(f) := \sum_{k=1}^{n} \sup_{x \in I_k} f(x) \cdot (x_k - x_{k-1}) | ||||
| .\] bzw. | .\] bzw. | ||||
| @@ -81,12 +81,12 @@ berechnen. | |||||
| \begin{lemma} | \begin{lemma} | ||||
| Sei $f\colon [a,b] \to \R$ beschränkt. Dann ex. für $f$ das | Sei $f\colon [a,b] \to \R$ beschränkt. Dann ex. für $f$ das | ||||
| Ober- und Unterintegral und für jede Folge von Zerlegungen | Ober- und Unterintegral und für jede Folge von Zerlegungen | ||||
| $z_n \in Z(a,b)$, $n \in \N$ mit $h_n \xrightarrow{n \to \infty} 0$ gilt | |||||
| $Z_n \in \mathcal{Z}(a,b)$, $n \in \N$ mit $h_n \xrightarrow{n \to \infty} 0$ gilt | |||||
| \[ | \[ | ||||
| \lim_{n \to \infty} \underline{S}_{z_n} | |||||
| \lim_{n \to \infty} \underline{S}_{Z_n} | |||||
| = \underline{\int_{a}^{b} } f(x) dx | = \underline{\int_{a}^{b} } f(x) dx | ||||
| \le \overline{\int_{a}^{b}} dx | |||||
| = \lim_{n \to \infty} f(x) \overline{S}_{z_n} | |||||
| \le \overline{\int_{a}^{b}} f(x) dx | |||||
| = \lim_{n \to \infty} f(x) \overline{S}_{Z_n} | |||||
| .\] | .\] | ||||
| \end{lemma} | \end{lemma} | ||||
| @@ -110,7 +110,7 @@ berechnen. | |||||
| Eine beschränkte Funktion $f\colon [a,b] \to \R$ ist | Eine beschränkte Funktion $f\colon [a,b] \to \R$ ist | ||||
| genau dann auf $I = [a,b]$ integrierbar, falls | genau dann auf $I = [a,b]$ integrierbar, falls | ||||
| $\forall \epsilon > 0$ $\exists $ Zerlegung | $\forall \epsilon > 0$ $\exists $ Zerlegung | ||||
| $z \in Z(a,b)$, s.d. | |||||
| $Z \in \mathcal{Z}(a,b)$, s.d. | |||||
| $|\overline{S}_Z(f) - \underline{S}_Z(f)| < \epsilon$. | $|\overline{S}_Z(f) - \underline{S}_Z(f)| < \epsilon$. | ||||
| \end{satz} | \end{satz} | ||||
| @@ -119,7 +119,7 @@ berechnen. | |||||
| \end{proof} | \end{proof} | ||||
| \begin{definition}[Riemann-Summen] | \begin{definition}[Riemann-Summen] | ||||
| Sei $z = (x_0, x_1, \ldots, x_n)$ eine Zerlegung von | |||||
| Sei $Z = (x_0, x_1, \ldots, x_n)$ eine Zerlegung von | |||||
| $[a,b]$ und $x_{i-1} \le \xi_i \le x_i$, $i = 1 \ldots n$. | $[a,b]$ und $x_{i-1} \le \xi_i \le x_i$, $i = 1 \ldots n$. | ||||
| \[ | \[ | ||||
| RS_Z(f) = \sum_{k=1}^{n} f(\xi_i) (x_i - x_{i-1}) | RS_Z(f) = \sum_{k=1}^{n} f(\xi_i) (x_i - x_{i-1}) | ||||
| @@ -157,17 +157,17 @@ berechnen. | |||||
| \begin{satz} | \begin{satz} | ||||
| Eine beschränkte Funktion $f\colon I = [a,b] \to \R$ ist genau | Eine beschränkte Funktion $f\colon I = [a,b] \to \R$ ist genau | ||||
| dann R-integrierbar wenn $\forall $ Folgen $z_n \in Z(a,b)$ mit | |||||
| dann R.-integrierbar wenn $\forall $ Folgen $Z_n \in \mathcal{Z}(a,b)$ mit | |||||
| $h_n \xrightarrow{n \to \infty} 0$ alle zugehörigen R.-Summen | $h_n \xrightarrow{n \to \infty} 0$ alle zugehörigen R.-Summen | ||||
| zu dem selben Limes konvergieren. | zu dem selben Limes konvergieren. | ||||
| \[ | \[ | ||||
| RS_{z_n}(f) \xrightarrow{n \to \infty} \int_{a}^{b} f(x) dx | |||||
| RS_{Z_n}(f) \xrightarrow{n \to \infty} \int_{a}^{b} f(x) dx | |||||
| .\] | .\] | ||||
| \end{satz} | \end{satz} | ||||
| \begin{proof} | \begin{proof} | ||||
| ,,$\implies$'': Sei $f$ R.-integrierbar. Sei $ z \in Z(a,b)$ mit | |||||
| Feinheit $h$. Dann | |||||
| ,,$\implies$'': Sei $f$ R.-integrierbar. Sei $ Z \in \mathcal{Z}(a,b)$ mit | |||||
| Feinheit $h$. Dann gilt | |||||
| \[ | \[ | ||||
| \underline{S}_Z(f) \le \underbrace{RS_Z(f)}_{\forall \xi = (\xi_1, \ldots, \xi_n)} \le \overline{S}_Z(f) | \underline{S}_Z(f) \le \underbrace{RS_Z(f)}_{\forall \xi = (\xi_1, \ldots, \xi_n)} \le \overline{S}_Z(f) | ||||
| .\] Aus der Konvergenz | .\] Aus der Konvergenz | ||||
| @@ -176,7 +176,7 @@ berechnen. | |||||
| \int_{a}^{b} f(x) dx$. | \int_{a}^{b} f(x) dx$. | ||||
| ,,$\impliedby$'' Seien alle R.-Summen konvergent gegen denselben | ,,$\impliedby$'' Seien alle R.-Summen konvergent gegen denselben | ||||
| Limes. Sei $ z \in \mathcal{Z}(a,b)$, $\epsilon > 0$ beliebig. | |||||
| Limes. Sei $ Z \in \mathcal{Z}(a,b)$, $\epsilon > 0$ beliebig. | |||||
| Offenbar $\exists $ R.-S. $\underline{RS}_Z(f)$, $\overline{RS}_Z(f)$ | Offenbar $\exists $ R.-S. $\underline{RS}_Z(f)$, $\overline{RS}_Z(f)$ | ||||
| s.d. $\underline{RS}_Z(f) - \epsilon \le \underline{S}_Z(f)$ und | s.d. $\underline{RS}_Z(f) - \epsilon \le \underline{S}_Z(f)$ und | ||||