وظيفة قابلة للتكامل بشكل كامل

في الرياضيات ، الدالة القابلة للتكامل المطلق هي دالة تكون قيمتها المطلقة قابلة للتكامل ، مما يعني أن تكامل القيمة المطلقة على المجال بأكمله محدود.

بالنسبة لدالة حقيقية ذات قيم، بما أن |و(x)|دx=و+(x)دx+و-(x)دx{\displaystyle \int |f(x)|\,dx=\int f^{+}(x)\,dx+\int f^{-}(x)\,dx} أين و+(x)=الأعلى(و(x)،0)،   و-(x)=الأعلى(-و(x)،0)،{\displaystyle f^{+}(x)=\max(f(x),0),\ \ \ f^{-}(x)=\max(-f(x),0),}

كلاهماو+(x)دx{\textstyle \int f^{+}(x)\,dx}وو-(x)دx{\textstyle \int f^{-}(x)\,dx}يجب أن تكون محدودة. في تكامل لوبيغ ، هذا هو الشرط الأساسي لاعتبار أي دالة قابلة للقياس f قابلة للتكامل، حيث يساوي التكامل حينهاو+(x)دx-و-(x)دx{\textstyle \int f^{+}(x)\,dx-\int f^{-}(x)\,dx}، بحيث أن "قابل للتكامل المطلق" يعني في الواقع نفس الشيء مثل "قابل للتكامل وفقًا لـ Lebesgue" بالنسبة للدوال القابلة للقياس.

وينطبق الأمر نفسه على الدالة المركبة ذات القيم. لنُعرّف و+(x)=الأعلى(و(x)،0){\displaystyle f^{+}(x)=\max(\Re f(x),0)}و-(x)=الأعلى(-و(x)،0){\displaystyle f^{-}(x)=\max(-\Re f(x),0)}و+أنا(x)=الأعلى(و(x)،0){\displaystyle f^{+i}(x)=\max(\Im f(x),0)}و-أنا(x)=الأعلى(-و(x)،0){\displaystyle f^{-i}(x)=\max(-\Im f(x),0)} أينو(x){\displaystyle \Re f(x)}وو(x){\displaystyle \Im f(x)}الأجزاء الحقيقية والخيالية منو(x){\displaystyle f(x)}. ثم |و(x)|و+(x)+و-(x)+و+أنا(x)+و-أنا(x)2|و(x)|{\displaystyle |f(x)|\leq f^{+}(x)+f^{-}(x)+f^{+i}(x)+f^{-i}(x)\leq {\sqrt {2}}\,|f(x)|} لذا |و(x)|دxو+(x)دx+و-(x)دx+و+أنا(x)دx+و-أنا(x)دx2|و(x)|دx\displaystyle \int |f(x)|\,dx\leq \int f^{+}(x)\,dx+\int f^{-}(x)\,dx+\int f^{+i}(x)\,dx+\int f^{-i}(x)\,dx\leq \sqrt {2}}\int |f(x)|\,dx} يُبيّن هذا أن مجموع التكاملات الأربعة (في المنتصف) يكون محدودًا إذا وفقط إذا كان تكامل القيمة المطلقة محدودًا، وأن الدالة قابلة للتكامل وفقًا لمعيار ليبيغ فقط إذا كانت جميع التكاملات الأربعة محدودة. لذا، فإن وجود تكامل محدود للقيمة المطلقة يُكافئ شروط كون الدالة قابلة للتكامل وفقًا لمعيار ليبيغ.

مراجع

  • تاو، تيرينس ، التحليل 2 ، الطبعة الثالثة، نصوص وقراءات في الرياضيات، وكالة هندوستان للكتاب، نيودلهي.