有界變差函式

有界變差函式

若在區間(a,b)中,函式f(x)能夠表成Φ(x)一Ψ(x)的形狀,而Φ與Ψ都是非減有界函式,則稱f(x)在(a,b)中是有界變差的.易見兩有界變差函式的和、差與積也都是有界變差的.

定義

它的另外幾種定義如下:

定義一

設區間(a,b)被點a=x0<x1<…<xn=b所劃分,若

有界變差函式 有界變差函式

常小於一個與劃分方法無關的常數,則稱函式在(a,b)中有界變差.這種和數的上確界稱為全變差 .

定義二

設f是定義在區間[a,b]上的函式,考察[a,b]上的任意一組分點:a=x0<x1<…<xn=b,當分點變動時,稱上確界

有界變差函式 有界變差函式
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為f在[a,b]上的全變差(或全變分).並記為.若<+∞.則稱f為[a,b]上的有界變差函式(或囿變函式) .

定義三

設f(x)為定義在[a,b]上的函式,任取[a,b]的分割D:a=x0<x1<…<xn=b,

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稱(f,D)為f(x)關於分割D的變差,若變差(f,D)都不超過某個正常數,即存在M>0,使對一切分割D,

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(f,D)≤M,

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則稱f(x)為[a,b]上的有界變差函式。記(f)=sup(f,D),稱(f)為f(x)在[a,b]上的全變差或總變差。

性質

1.單調函式是有界變差函式.

2.有限個有界變差函式的和、差、乘積仍為有界變差函式.

3.兩個有界變差函式之商(分母不為零)仍為有界變差雨數.

4.(Jordan分解定理)f為[a,b]上的有界變差函式的充要條件是f可表為兩個不減的非負函式之差.

5.(Lebesgue) 若f是[a,b]上的單凋函式.則f在[a,b]上幾乎處處可微。

6.絕對連續函式必是有界變差函式.

7.若f(x)是[a,b]上的有界變差函式,則∣f(x)∣在[a,b]上必為有界變差函式;

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8.設f(x)是[a,b]上的有界變差函式,且a<c<b,則f(x)在[a,c]和[c,b]上均為有界變差函式,且有(f)=(f)+(f);

9.設f(x),g(x)都是[a,b]上有界變差函式,α、β為兩個常數,則αf(x)+βg(x)是[a,b]上的有界變差函式;

10.設f(x),g(x)都是[a,b]上有界變差函式,則f(x)g(x)在[a,b]上亦為有界變差函式;

有界變差函式 有界變差函式
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11.設{fn(x)}為[a,b]上的有界變差函式列,且{(fn)}有界=f(x),則f(x)在[a,b]上為有界變差函式 。

推論:有界變差函式幾乎處處可微 .


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