可积函数未必具有原函数,具有原函数的函数未必可积

可积函数未必具有原函数

例如 Riemann 函数

[R(x)= left{ egin{array}{rl} 1, & x=0, \ 1/p, & x=p/q,(q>0,(p,q)=1), \ 0 ,& x ext{为无理数}. end{array} ight.]

若 $R(x)$ 有原函数 $F(x)$ ,即 $F'(x)=R(x) quad(aleqslant xleqslant b).$

根据 Darboux 定理,$R(x)$ 在 $[a,b]$ 应具有介值性,但从 $R(x)$ 定义可知它不具有介值性,故 $R(x)$ 没有原函数。

 

具有原函数的函数未必可积

例如 $$F(x)=left{egin{array}{cl} x^2sinfrac{1}{x^2},&x eq 0,\ 0,&x=0.end{array} ight.$$

则$$F'(x)=left{egin{array}{cl} 2xsinfrac{1}{x^2}-frac{2}{x}cosfrac{1}{x^2},&x eq 0,\ 0,&0.end{array} ight.$$

若记 $f(x)=F'(x)$ ,则 $f$ 在 $(-infty,+infty)$ 上具有原函数 $F$,但 $f$ 在 $(0,1)$ 上不可积,因为它在 $[0,1]$ 上无界.

可积函数未必具有原函数

例如 Riemann 函数

$$ R(x)= left{ egin{array}{rl} 1, & x=0, \ 1/p, & x=p/q,(q>0,(p,q)=1), \ 0 ,& x	ext{为无理数}. end{array} 
ight. $$ 

若 $R(x)$ 有原函数 $F(x)$ ,即 $F'(x)=R(x) quad(aleqslant xleqslant b).$

根据 Darboux 定理,$R(x)$ 在 $[a,b]$ 应具有介值性,但从 $R(x)$ 定义可知它不具有介值性,故 $R(x)$ 没有原函数。

 

具有原函数的函数未必可积

例如 $$F(x)=left{egin{array}{cl} x^2sinfrac{1}{x^2},&x
eq 0,\ 0,&x=0.end{array} 
ight.$$

则$$F'(x)=left{egin{array}{cl} 2xsinfrac{1}{x^2}-frac{2}{x}cosfrac{1}{x^2},&x
eq 0,\ 0,&0.end{array}
ight.$$

若记 $f(x)=F'(x)$ ,则 $f$ 在 $(-infty,+infty)$ 上具有原函数 $F$,但 $f$ 在 $(0,1)$ 上不可积,因为它在 $[0,1]$ 上无界.

 
原文地址:https://www.cnblogs.com/wangshixi12/p/3222009.html