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Niveau école ingénieur
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l'intégrale de Lebesgue étend l'intégrale de Riemann

Posté par
flashy
19-10-09 à 19:14

Bonsoir,

voilà un exercice qui me pose qq problèmes:

Soit f:[a,b]-> une fonction bornée Riemann-Integrable.

1)Montrer que n\{0}, il existe une subdivision Sn={a=s(0)^(n)<...<s(pn)^(n)=b) telle que (f,Sn)-(f,Sn)1/n

2)On pose:
           Un=f(b)1{b}+inff.1[s(i),s(i+1)[   et   Vn=f(b)1({b})+supf.1[s(i),s(i+1)[  
où les sommes vont de 0 à pn,1 l'indicatrice avec {b} et [s(i),s(i+1)[ l'ensemble sur lequel l'indicatrice est définie   et inf et sup sont sur l'intervalle  [s(i),s(i+1)[

Montrer que Un et Vn sont deux fonctions boréliennes bornées telles que UnfVn et  Vndl-Undl1/n.

3)On pose u=sup(Un) et v=inf(Vn). montrer que u et v sont deux fonctions boréliennes bornée telles que u=v=f Lebesgue-presque partout et telles que u.dl=v.dl=f(t)dt  

4)Déduire de la question précédente que f est L([a,b])-mesurable et que f.dl=f(t)dt, ce qui montre que l'intégrale de Lebesgue étend celle de Riemann.


Pour les intégrales, on a:les intégrales de de Un,Vn,u et v sont sur [a,b] et les bornes de l'intégrale de Riemann de f sont a et b.



1)---C'est bon
2)---C'est bon
3) et 4)--- pas d'idée! Besoin d'aide.

Posté par
otto
re : l'intégrale de Lebesgue étend l'intégrale de Riemann 20-10-09 à 03:56

Bonjour,
u,v boréliennes bornées c'est trivial parce que les Un et Vn le sont.

Pour le reste j'ai du mal parce que je ne comprend pas bien tes notations en 2. Cela dit, il ne semble pas difficile d'établir u=v=f p.p. notamment parce que sinon tu peux contruire une v plus petite et une u plus grande. L'égalité des intégrales en découle (bien qu'on aurait pu y aller directement là aussi en utilisant le fait que Un-Vn soit d'intégrale aussi petite que souhaitée).

Pour la 4 c'est quasi immédiat, on montre (si j'essaie de comprendre tes notations) que l'intégrale de f au sens de Lebesgue est comprise entre celles de u et de v qui sont l'inf et le sup de Un et Vn respectivement, ce qui revient à être la définition de l'intégrale de Riemann.



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