Dubbio lemma integrale di Riemann
non riesco proprio a farmi una ragione di questa cosa: uno dei primi lemmi nella definizione dell'integrale di Riemann dice che se prendo due suddivisioni D1 e D2 di un intervallo [a,b], e la suddivisione D1 contiene almeno un elemento in più della suddivisione D2 (D1 è "più fine" di D2) allora ho una serie di conseguenze, tra cui questa che non riesco a spiegarmi:
la somma degli estremi superiori di D2 è >= somma degli estremi superiori in D1...
la dimostrazione che da il mio libro si basa sul questa idea: sia z un elemento appartenente ad uno degli intervalli, ad esempio $(x_k,x_(k+1))$, definiti dalla suddivisione D2, immaginiamo che tale elemento interno crei altri due intervalli, ad esempio $(x_k,z) e (z,x_(k+1))$ Certamente avremo che l'estremo superiore dell'intervallo $(x_k,x_(k+1))$ sarà >= sia dell'estremo superiore di $(x_k,z)$ che dell'estremo superiore di $(z,x_(k+1))$.....allora la somma di tutti gli estremi superiori della suddivisione D2 sarà >= della somma di tutti gli estremi superiori della suddivisione D1.
ma allora io mi chiedo: se l'estremo superiore di $(x_k,x_(k+1))$ è sicuramente >= degli altri 2, questo non significa che esso sia >= della loro somma...allora come faccio a dire che questo è vero???
cioè, a me viene questo dubbio: supponiamo di dividere un intervallo [a,b] in 2 suddivisioni distinte D1 e D2, e supponiamo che D1 abbia un intervallo in più di D2. Poniamo che D2 divida [a,b] in un solo intervallo, il cui estremo superiore sia , ad esempio f(x)=10, mentre D1 divida [a,b] in 2 intervalli. Certamente gli estremi superiori di questi altri 2 intervalli saranno <= 10, ma la loro somma potrebbe essere superiore a 10...allora come fa ad asserire questo, sto teorema???
...in pratica non riesco a capire come si dimostra che la somma degli estremi superiori decresce (o rimane costante, senza però mai crescere) man mano che si delineano suddivisioni con più elementi....
la somma degli estremi superiori di D2 è >= somma degli estremi superiori in D1...

la dimostrazione che da il mio libro si basa sul questa idea: sia z un elemento appartenente ad uno degli intervalli, ad esempio $(x_k,x_(k+1))$, definiti dalla suddivisione D2, immaginiamo che tale elemento interno crei altri due intervalli, ad esempio $(x_k,z) e (z,x_(k+1))$ Certamente avremo che l'estremo superiore dell'intervallo $(x_k,x_(k+1))$ sarà >= sia dell'estremo superiore di $(x_k,z)$ che dell'estremo superiore di $(z,x_(k+1))$.....allora la somma di tutti gli estremi superiori della suddivisione D2 sarà >= della somma di tutti gli estremi superiori della suddivisione D1.
ma allora io mi chiedo: se l'estremo superiore di $(x_k,x_(k+1))$ è sicuramente >= degli altri 2, questo non significa che esso sia >= della loro somma...allora come faccio a dire che questo è vero???
cioè, a me viene questo dubbio: supponiamo di dividere un intervallo [a,b] in 2 suddivisioni distinte D1 e D2, e supponiamo che D1 abbia un intervallo in più di D2. Poniamo che D2 divida [a,b] in un solo intervallo, il cui estremo superiore sia , ad esempio f(x)=10, mentre D1 divida [a,b] in 2 intervalli. Certamente gli estremi superiori di questi altri 2 intervalli saranno <= 10, ma la loro somma potrebbe essere superiore a 10...allora come fa ad asserire questo, sto teorema???
...in pratica non riesco a capire come si dimostra che la somma degli estremi superiori decresce (o rimane costante, senza però mai crescere) man mano che si delineano suddivisioni con più elementi....
Risposte
è solo questione di rettangoli e di "base per altezza"
la risposta alle tue angustie è che "stai trascurando le basi"
prendi l'esempio più facile:
- una partizione è fatta da solo [a,b]
- la seconda ha un punto in mezzo
supponi pure che il sup su [a,b] sia 10
fatti un disegnino e lo vedi!
analiticamente:
$10 * (b-a) = 10*(b-x_1) + 10*(x_1 - a) \ge $ sup $(su [x_1,b])*(b-x_1) + $ sup $(su [a,x_1])*(x_1 - a)$
scusa per le notazioni un po' allegre...
la risposta alle tue angustie è che "stai trascurando le basi"
prendi l'esempio più facile:
- una partizione è fatta da solo [a,b]
- la seconda ha un punto in mezzo
supponi pure che il sup su [a,b] sia 10
fatti un disegnino e lo vedi!
analiticamente:
$10 * (b-a) = 10*(b-x_1) + 10*(x_1 - a) \ge $ sup $(su [x_1,b])*(b-x_1) + $ sup $(su [a,x_1])*(x_1 - a)$
scusa per le notazioni un po' allegre...
ho capito dove sbagliavo... come hai detto tu intendevo la sommatoria superiore come la somma degli estremi superiori di ogni intervallo, invece è la somma delle aree di ogni intervallo la cui altezza è data dagli estremi superiori.
grazie mille...come sempre qui sul forum trovo gente molto competente
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