7-ma’ruza. Lebeg integrali (2 soat) Reja

7.2-teorema (O‘lchovlilik mezoni). funksiya o‘lchovli bo‘lishi uchun unga tekis yaqinlashuvchi sodda funksiyalar ketma-ketligining mavjud bo‘lishi zarur va yetarli.
Isbot. Yetarliligi 9.2-teoremadan kelib chiqadi.
Zaruriyligi. o‘lchovli funksiya bo‘lsin. Unga tekis yaqinlashuvchi sodda funksiyalar ketma-ketligining mavjudligini ko‘rsatamiz. 7.1-7.2 misollarga ko‘ra har bir uchun

sodda funksiya bo‘ladi. Bundan tashqari

tengsizlik o‘rinli. Demak, ketma-ketlik ga tekis yaqinlashadi.
Dastlab biz cheklita qiymatlarni qabul qiluvchi sodda funksiya uchun Lebeg integrali tushunchasini kiritamiz. Ixtiyoriy uchun

belgilash olamiz.
7.2-ta'rif. Bizga qiymatlarni qabul qiluvchi sodda funksiya berilgan bo‘lsin. U holda

yig‘indi sodda funksiyaning to‘plam bo‘yicha olingan Lebeg integrali deyiladi va

kabi belgilanadi.
Endi bizga sanoqlita qiymatlarni qabul qiluvchi sodda funksiya berilgan bo‘lsin. funksiya uchun quyidagi formal qator

ni qaraymiz, bu yerda lar (7.2) tenglik bilan aniqlanadi.
7.3-ta'rif. Agar (7.3) qator absolyut yaqinlashuvchi bo‘lsa, u holda sodda funksiya to‘plamda Lebeg ma'nosida integrallanuvchi deyiladi. (7.3) qatorning yig‘indisi funksiyaning to‘plam bo‘yicha olingan Lebeg integrali deyiladi va quyidagicha belgilanadi

Bu ta'rifda larning har xilligi talab qilingan. Lekin larning har xilligini talab qilmasdan ham sodda funksiyalar uchun Lebeg integrali ta'rifini keltirish mumkin. Bu quyidagi lemma yordamida amalga oshiriladi.
7.1-lemma. va har bir to‘plamda funksiya faqat bitta qiymat qabul qilsin. U holda

tenglik o‘rinli hamda sodda funksiya to‘plamda integrallanuvchi bo‘lishi uchun (7.4) qatorning absolyut yaqinlashuvchi bo‘lishi zarur va yetarlidir.
Isbot. Osongina ko‘rish mumkinki, har bir

to‘plam bo‘ladigan to‘plamlarning birlashmasidan iborat, ya'ni

Shuning uchun

O‘lchovning manfiymasligidan

ya'ni

qatorlar bir vaqtda absolyut yaqinlashadi yoki uzoqlashadi.
Sodda funksiyalar uchun Lebeg integralining ba'zi xossalarini isbotlaymiz.
A) Additivlik xossasi. Agar va sodda funksiyalar to‘plamda integrallanuvchi bo‘lsa, u holda sodda funksiya ham to‘plamda integrallanuvchi va

tenglik o‘rinli.
Isbot. Integrallanuvchi sodda funksiya qiymatni to‘plamda, sodda funksiya esa qiymatni to‘plamda qabul qilsin. U holda

qatorlar absolyut yaqinlashuvchi bo‘ladi. O‘lchovning additivlik xossasiga ko‘ra, quyidagi tengliklar o‘rinli

U holda quyidagi musbat hadli qatorlar

yaqinlashuvchi bo‘ladi. Demak,

qator absolyut yaqinlashuvchi. Bundan sodda funksiyaning integrallanuvchi ekanligi kelib chiqadi. 7.1-lemmaga ko‘ra,


B) Agar sodda funksiya to‘plamda integrallanuvchi bo‘lsa, u holda ixtiyoriy o‘zgarmas uchun funksiya ham to‘plamda integrallanuvchi va quyidagi tenglik o‘rinli

Isbot.

C) to‘plamda chegaralangan sodda funksiya integrallanuvchidir.
Agar da bo‘lsa, u holda quyidagi tengsizlik o‘rinli