证明反常积分中值定理:若(Ω)是紧的且司度量的连通集 f(M) g(M)在(Ω)上连续 g(M)在(Ω)上不变号 则 ∫(Ω)f(M)

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证明反常积分中值定理:若(Ω)是紧的且司度量的连通集,f(M),g(M)在(Ω)上连续,g(M)在(Ω)上不变号,则

  ∫(Ω)f(M)g(M)dΩ=f(p)∫(Ω)g(M)dΩ,其中P∈(Ω)

热搜:反常积分收敛被积函数要求

答案解析

难度★★☆ 搜索
  • 设在(Ω)上g(M)≥0,由于(Ω)是紧的可度量的连续集,而f(M)在(Ω)上连续,则f(M)在(Ω)上可取得最大值A及最小值a。即,a≤f(M)≤A。从而,ag(M)≤f(M)g(M)≤Ag(M),得
       a∫(Ω)g(M)dΩ≤∫(Ω)f(M)g(M)dΩ≤A∫(Ω)g(M)dΩ
       若∫(Ω)g(M)dΩ>0,上式两边同除以∫(Ω)g(M)dΩ,得
       
       由连续函数的介值定理知,至少存在一点P
       
       ∫(Ω)f(M)g(M)dΩ=f(P)∫(Ω)g(M)dΩ
       若∫(Ω)g(M)dΩ=0,则由上题知g(M)=0,M∈(Ω)。因此对,恒有∫(Ω)f(M)g(M)dΩ=f(p)∫(Ω)g(M)dΩ=0