אינטגרל רימן – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ ניסוח
←‏הגדרה: ניסוח
שורה 15:
== הגדרה ==
=== חלוקה של קטע ===
חלוקה <math>P</math> של קטע <math>[a,b]</math> היא רצף סופישל <math>n</math> נקודות ב-<math>[a,b]</math> המקיימות: <math>a = x_0 < x_1 < x_2 < \dots < x_n = b</math>. כל <math>[x_i,x_{i+1}]</math> נקרא '''תת-קטע''' של מספריםהחלוקה. מהצורה
 
כאשר כל <math>[x_i,x_{i+1}]</math> נקרא '''תת-קטע''' של החלוקה. '''פרמטר החלוקה''' או '''הנורמה''' של <math>P</math> מסומן ב-<math>\lambda (P)</math> ומוגדר כאורכו של התת-קטע הארוך ביותר שלה. כלומר <math>\lambda (P) = \max \{x_{i+1}-x_i\mid 0\le i \le n-1\}</math>.
: <math>a = x_0 < x_1 < x_2 < \dots < x_n = b</math>
 
כאשר כל <math>[x_i,x_{i+1}]</math> נקרא '''תת-קטע''' של החלוקה. '''פרמטר החלוקה''' או '''הנורמה''' של <math>P</math> מסומן ב-<math>\lambda (P)</math> ומוגדר כאורכו של התת-קטע הארוך ביותר שלה. כלומר
 
: <math>\lambda (P) = \max \{x_{i+1}-x_i\mid 0\le i \le n-1\}.</math>
 
=== סכום רימן ===
תהי <math>f</math> פונקציה ממשית על הקטע <math>[a,b]</math>. סכום רימן של <math>f</math> ביחס לחלוקה המיוצגת על <math>x_0,\dots,x_n</math> יחד עם בחירת נקודות <math>t_0,\dots,t_{n-1}</math> כאשר <math>t_i \in [x_i,x_{i+1}]</math> הוא <ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books/about/Real_Analysis_and_Foundations.html?id=OI-0vu1rb7MC&pg=PA173|title=Real Analysis and Foundations|last=Krantz|first=Steven G.|publisher=CRC Press|year=1991|page=173|author-link=Steven G. Krantz}}</ref> <math>\sum_{i=0}^{n-1} f(t_i) \left(x_{i+1}-x_i\right)</math>.
 
: <math>\sum_{i=0}^{n-1} f(t_i) \left(x_{i+1}-x_i\right).</math>
 
כל איבר בסכום הוא מכפלת הערך של הפונקציה בנקודה נתונה עם אורך הקטע בה היא נמצאת. כתוצאה מכך, כל איבר מייצג את האזור של מלבן בעל גובה <math>f(t_i)</math> ורוחב <math>x_{i+1} - x_i</math>. סכום רימן הוא סכום של כל המלבנים.
===אינטגרביליות לפי רימן===
לפי הגדרת רימן, פונקציה <math>f</math> אינטגרבילית בקטע <math>[a,b]</math> אם קיים <math>\ I</math>ממשי כך שלכל <math>\ \varepsilon > 0</math> קיים <math>\ \delta>0</math> כך שלכל חלוקה <math>P</math> של הקטע המקיימת <math>\lambda (P) \le \delta</math> כל סכום רימן <math>S</math> המתאים לאותה חלוקה מקיייםמקיים <math>\mid S-I \mid<\varepsilon</math>. במידה וקיים <math>\ I</math>העומד בדרישות אלו ניתן להוכיח שהוא יחיד, וערך האינטגרל של <math>f</math> ב-<math>[a,b]</math>מוגדר להיות <math>I</math> (כלומר <math>\int_a^b f(x) \,\mathrm{d}x := I</math>).
 
מושגים הקשורים זה לזה הם סכומי דרבו התחתונים והעליונים. אלה דומים לסכומי רימן, אך ערך הפונקציה בנקודה <math>t_i</math> מוחלף על ידי [[אינפימום וסופרמום]] (בהתאמה) של <math>f</math> בכל תת-קטע: