2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Оценить интеграл от одной функции через свойства другой
Сообщение02.11.2021, 19:24 


05/03/18
55
Доброго времени суток!
Пусть на вещественной прямой дано открытое множество $A=\bigcup\limits_{k=1}^{N}(a_k,b_k), N\leqslant\infty$.
На этом открытом множестве даны две неотрицательные непрерывные функции $f,g$, причем на каждом интервале $(a_k,b_k)$ верно следующее:
1) функция $f$ строго убывает,
2) верно неравенство $g(x)<f(x)$,
3) значения $f$ и $g$ на концах интервалов совпадают $f(a)=g(a), f(b)=g(b)$,
4) $\int\limits_{a_k}^{b_k}f(x)dx \leqslant f(a_k)$

Изображение

Допустим, что мы хотим оценить интеграл от функции $f$ по множеству $A$ по каким-нибудь характеристикам $g$.
Поступим следующим образом: возьмем те интервалы $(a_k,b_k)$, на которых верно неравенство $g(a)\leqslant 2g(x)$. Тогда $f(x)\leqslant f(a) =g(a) \leqslant 2g(x)$, и беря от обеих частей интегралы по отрезку $[a_k,b_k]$, получим $\Large \displaystyle \int\limits_{a_k}^{b_k}f(x)dx \leqslant 2\int\limits_{a_k}^{b_k}g(x) dx$. Этот случай соответствует графикам слева на картинке выше.
На тех же интервалах $(a_n,b_n)$, где найдется точка $c$, такая что $g(a)>2g(c)$ интеграл $\Large \displaystyle \int\limits_{a_n}^{b_n}f(x)  dx$ будем оценивать через вариацию функции $g$, а именно
$\Large \displaystyle \int\limits_{a_n}^{b_n}f(x)  dx$\leqslant f(a_n)=g(a_n)= 2g(a_n)-g(a_n) < 2(g(a_n)-g(c))\leqslant 2V\limits_{a_n}^{b_n}g. Этот случай соответствует графикам справа на картинке выше.
Суммируя по всем интервалам, получим $\int\limits_A f(x)dx \leqslant \int\limits_A g(x)dx + V\limits_A g$.
В этом утверждение, можно сказать, мы оценили интеграл от функции $f$ через интегралы от $g$ и $g'$ (вариация функции $g$, если $g$ абсолютно непрерывна). Я пытаюсь заменить вариацию функции $g$ какой-нибудь другой ее характеристикой, но пока, говоря по правде, ничего не придумал. Может кто-нибудь подкинет идейку, что бы тут можно было попробовать использовать.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Alex Krylov


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group