Question
Aufgabe
Punkte). Seien
mit
und
. Zeigen Sie:
- Die Funktion
, ist Riemann-integrierbar.
- Ist
Riemann-integrierbar, so ist
Riemann-integrierbar.
- Sind
Riemann-integrierbar, so ist
Riemann-integrierbar.
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Answer
Lösung zu Aufgabe 1
-
Die Funktion
auf ist Riemann-integrierbar, da sie stetig ist und auf einem kompakten Intervall. -
Wenn
auf Riemann-integrierbar ist, dann ist auch Riemann-integrierbar auf , da die Betragsfunktion stetig ist. -
Wenn
und auf Riemann-integrierbar sind, dann ist ebenfalls Riemann-integrierbar auf , da es sich um eine Linearkombination von Riemann-integrierbaren Funktionen handelt.
Solution

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The Deep Dive
Um zu zeigen, dass die Funktion
Riemann-integrierbar ist, beachten wir, dass
auf dem Intervall
stetig ist, außer möglicherweise an der Stelle
, falls
. Die discontinuity bei
hat jedoch eine Lebesgue-Maß von 0. Eine Funktion ist Riemann-integrierbar, wenn die Menge ihrer Unstetigkeitsstellen ein Lebesgue-Maß von 0 hat. Daher ist
Riemann-integrierbar.
Für den zweiten Punkt nehmen wir an, dass
Riemann-integrierbar ist. Der Betrag
bleibt auch in dem Intervall
, da
zwischen den Werten von
und
verläuft. Die Stetigkeit von
folgt aus der Stetigkeit von
(da der Betrag eine stetige Funktion ist). Somit ist
ebenfalls Riemann-integrierbar.
Schließlich, wenn sowohl
als auch
Riemann-integrierbar sind, ist der Graph jeder der beiden Funktionen auf
stückweise stetig, außer auf einer Menge von Punkten mit Lebesgue-Maß 0. Die Funktion
ist dann ebenfalls stückweise stetig und hat eine Menge von Unstetigkeitsstellen mit Lebesgue-Maß 0, da sie nur an den Punkten unbestimmt ist, an denen
gleich
ist. Folglich ist
ebenfalls Riemann-integrierbar.