Re: [微積] lim∫f(t,x)dx =?= ∫lim f(t,x)dx

看板Math作者 ( )時間12年前 (2013/09/05 01:30), 編輯推噓2(2015)
留言17則, 7人參與, 6年前最新討論串1/1
先摘錄上一篇的內容... f(t,x)在此只確定是Riemann–Stieltjes integrable 如果 ∞ ∞ lim ∫ f(t,x) dx = ∫ lim f(t,x) dx t->0 -∞ -∞ t->0 f(t,x)一定要在t=0連續嗎? 要怎麼證明lim可以移進去積分裡面? 滿足什麼條件下才能這樣做?

09/02 09:00,
通常需要某種形式的均勻收斂,證明時看要用什麼就用
09/02 09:00
--- 某補習班微積分講義的題目: 試證明 ∞ ∫(sinx)/x dx = π/2 0 解: 1. ∞ 令F(α)=∫exp(-αx)(sinx)/x dx , α>0 0 F'(α)=-1/(α^2 +1) (過程我暫且省略,抱歉>"<) 2. ∫dF=∫-1/(α^2 +1) dα →F(α)=-arctanα +k lim F(α)=0=-π/2 +k α->∞ →k=π/2 (...以下略,因為不是我問題的重點) 這個解題過程中,用到一個手法: ∞ lim ∫exp(-αx)(sinx)/x dx α->∞ 0 ∞ =∫ lim exp(-αx)(sinx)/x dx 0 α->∞ ∞ =∫ 0 dx 0 但是老師根本沒把為何lim(α->∞)F(α)=0交代清楚... 所以上面那三行是我自己加上去的... 我是想說exp(-αx)(sinx)/x在x不等於零時都是處處連續的(?) 而且對於任意α也都連續? 所以可以這樣把lim移進去積分裡面? 但我提出的問題,對於任意Riemann-Steljes可積的f(t,x) 是否能這樣把lim移進∫f(t,x)dx裡面, 主要是因為我想證明: 如果M(t)是機率密度函數f(x)的動差生成函數 那麼lim M'(t)=E(X) (期望值) t->0 即使在t=0這一個點上M'(t)沒有定義。 ∞ lim d/dt ∫ exp(tx)f(x) dx t->0 -∞ ∞ =lim ∫ a/at exp(tx)f(x) dx (a代表偏微分符號) t->0 -∞ ∞ =lim ∫ xexp(tx)f(x) dx t->0 -∞ 接下來,若lim可以移進去,則 ∞ =∫ lim exp(tx) xf(x) dx -∞ t->0 ∞ =∫ xf(x) dx -∞ =E(X) 這樣的證明過程只要會大一程度的微積分就夠了... 可是,要怎麼證明lim可以移進去∫裡面阿?? ="= ...還是我應該等有高微的基礎後再來思考進階的機率數統問題... -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 111.255.21.75 ※ 編輯: anovachen 來自: 111.255.21.75 (09/05 01:32) ※ 編輯: anovachen 來自: 111.255.21.75 (09/05 01:36)

09/05 09:20, , 1F
14177 篇
09/05 09:20, 1F

09/06 19:15, , 2F
機率/數統嚴格來說用的是 Lebesgue 積分, 非黎曼積分
09/06 19:15, 2F

09/06 19:16, , 3F
yclinpa 已給正確回答, 何必再拿補習班解法來說?
09/06 19:16, 3F

09/06 19:24, , 4F
就...還是均勻收斂的問題啊XD 你需要的大概是
09/06 19:24, 4F

09/06 19:24, , 5F
Dirichlet test吧?
09/06 19:24, 5F

09/06 19:29, , 6F
沒學過均勻收斂QQ
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09/06 19:30, , 7F
也許要等念完高微才會懂>"<
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09/06 20:13, , 8F
應該不用等念完高微,你可以自己去查這個題目,這是
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09/06 20:14, , 9F
有名(其實是很常見)的題目,總能查到詳細證明的。
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09/06 20:15, , 10F
然後一步一步看懂就好。反正等到你念到高微也要做~
09/06 20:15, 10F

09/06 22:22, , 11F
補習班作法當然就是漏講了證明阿
09/06 22:22, 11F

09/06 22:23, , 12F
你問的那個部份還簡單 因為 |sin(x)/(x)|<1
09/06 22:23, 12F

09/06 22:24, , 13F
所以 ∫exp(-αx)dx 可以被 1/α bound住 →0
09/06 22:24, 13F

09/06 22:52, , 14F
比較重要的是他沒給為啥α=0時F還是那個東西
09/06 22:52, 14F

09/06 22:52, , 15F
這不trivial. 畢竟上面積分/微分都要求α>0
09/06 22:52, 15F

01/02 15:31, 7年前 , 16F
機率/數統嚴格來說用的 https://daxiv.com
01/02 15:31, 16F

07/07 11:24, 6年前 , 17F
這不trivial. http://yaxiv.com
07/07 11:24, 17F
文章代碼(AID): #1I9suswL (Math)