Свойство 6.4. (Линейность определенного интеграла)
.
Доказательство. Используя линейность интегральной суммы и свойства предела, получим
.
Отсюда получаем доказываемое равенство.
Конец доказательства.
Следствие 6.3. Если функции и определены на отрезке , причем интегрируема на отрезке , а функция и отличается от функции в счетном числе точек, то функция интегрируема на отрезке и
.
Доказательство. Приведем доказательство для случая, когда число точек, в которых , конечно. Пусть это будут точки отрезка . Рассмотрим функцию . Тогда только, если . Положим . Тогда выполнив произвольное разбиение отрезка с диаметром , и, учитывая, что каждая точка принадлежит не более чем двум отрезкам , получим для интегральной суммы функции неравенство:
.
Переходя в нем к пределу при , получим . В силу свойства линейности, функция интегрируема на отрезке и
.
Конец доказательства.
Из данного следствия вытекает важный вывод:
Следствие 6.4. Интеграл не изменится, если изменить у интегрируемой на отрезке функции значения не более чем в счетном числе точек.
Свойство 6.5. (Нормировка определенного интеграла). Если на отрезке , то .
Доказательство. Интегральные суммы единичной функции равны . Поэтому, вычисляя предел такой постоянной суммы, получим, что интеграл равен .
Конец доказательства.
Свойство 6.6. (Положительная определенность определенного интеграла). Если , то .
Доказательство. Пусть , тогда по свойству положительности интегральных сумм . Переходя к пределу, получим, что интеграл неотрицателен.
Конец доказательства.
Следствие 6.5. Если , то .
Доказательство. Из неравенства следует, что , тогда
Конец доказательства.
Свойство 6.7. Если функции и интегрируемы на отрезке , то и их произведение интегрируемо на отрезке .
Приводится без доказательства.
Свойство 6.8. ( Теорема о среднем значении). Если непрерывна на , то найдется точка c из этого отрезка такая, что .
Доказательство. Пусть минимальное и максимальное значения функции на отрезке соответственно равны m и M. Интегрируя неравенство , получим
.
или
.
В силу непрерывности функции найдется такая точка c отрезка , что
.
Конец доказательства.
Свойство 6.9. Если функция интегрируема на отрезке , то ее модуль также интегрируем на отрезке , при чем справедливо неравенство
.
Доказательство. Первая часть теоремы, т.е. доказательство интегрируемости модуля функции приводится без доказательства. Из неравенства
Следует, что
,
или
.
Конец доказательства.
ЛЕКЦИЯ № 7. ОПРЕДЕЛЕННЫЙ ИНТЕГРАЛ.