5 M¨ a¨ aratud integraal 5.1 M¨ a¨ aratud integraali mo ~iste Olgu funktsioon y = f (x) m¨a¨aratud l~oigul [a; b]. Jaotame l~oigu [a; b] suvalisel viisil punktidega x1 , x2 , ... xn-1 n osal~oiguks, kusjuures a = x0 < x1 < x2 < . . . < xk-1 < xk < . . . < xn = b. Tekkinud osal~oigud on [xk-1 ; xk ], kus k = 1, 2, . . . , n. T¨ahistagu xk = xk - xk-1 k-nda osal~oigu pikkust. Edasi valime igalt osal~oigult t¨aiesti suvalise punkti k [xk-1 ; xk ], k = 1, 2, . . . , n, ja moodustame korrutised f (k )xk . Liites need korrutised, saame summa n sn = f (k )xk , k=1 mida nimetatakse funktsiooni f (x) integraalsummaks l~oigul [a; b]. Jaotuspunktid x1 , x2 ,
Lahtisteks hulkadeks alamruumis A on parajasti ruumi X lahtiste hulkade u ¨hisosad alamhulgaga A. Kui ei ole ¨oeldud teisiti, siis topoloogilise ruumi alamhulki vaadeldakse topoloo- gilise ruumina alamruumi topoloogia suhtes. N¨aide 5.3 Nii k˜oigi t¨aisarvude hulk Z kui ka k˜oigi rat- sionaalarvude hulk Q on ruumi R alamruumid diskreetse topo- loogiaga. N¨ aide 5.4 L˜oik [a; b] on ruumi R alamruum, milles punkti au¨mbruste baasi moodustavad pooll˜oigud [a, a + [, kus ≤ b − a. N¨ ¨ aide 5.5 Uhem˜ o˜otmeline sf¨a¨ar S1 = { (x; y) | x2 + y 2 = 1 } = = { (cos t; sin t) | 0 ≤ t ≤ 2π } on ruumi R2 alamruum, milleks on parajasti ringjoon raa- diusega 1 ja keskpunktiga koordinaatide alguses ning milles 5.4 Faktorruum 47 punkti P (cos t; sin t) u ¨mbruste baasi moodustavad ringjoone kaared AP B, st alamhulgad
u ¨mbrusesse j¨ arjest suurema vasakpoolse otspunktiga M . T¨ apsemalt tuleb sellest juttu j¨ argmises peat¨ ukis. T~okestatud hulgad. Reaalarvudest koosnevat hulka A nimetatakse t~okestatuks, kui leidub l~oplik vahemik (a, b) nii, et A (a, b). T~okestatud hulgad on n¨aiteks k~oik l~oplikud vahemikud (a, b), l~oigud [a, b] ja pooll~oigud [a, b), (a, b]. T~okestamata hulgad on aga n¨aiteks l~opmatud va- hemikud (-, a), (a, ) ja l~opmatud pooll~oigud (-, a], [a, ). 1.2 J¨ a¨ avad ja muutuvad suurused. Funktsiooni m~oiste ja esitusviisid. J¨a¨avad ja muutuvad suurused. Suurust, mis v~oib omandada erinevaid arvulisi v¨a¨ artusi, nimetatakse muutuvaks suuruseks ehk muutujaks. Suurust, mille arvuline v¨a¨
u ¨ mbrusesse j¨arjest suurema vasakpoolse otspunktiga M . T¨apsemalt tuleb sellest juttu j¨ argmises peat¨ukis. T~okestatud hulgad. Reaalarvudest koosnevat hulka A nimetatakse t~okestatuks, kui leidub l~oplik vahemik (a, b) nii, et A (a, b). T~okestatud hulgad on n¨aiteks k~oik l~oplikud vahemikud (a, b), l~oigud [a, b] ja pooll~oigud [a, b), (a, b]. T~okestamata hulgad on aga n¨aiteks l~opmatud va- hemikud (-, a), (a, ) ja l~opmatud pooll~oigud (-, a], [a, ). 1.2 J¨ a¨ avad ja muutuvad suurused. Funktsiooni m~oiste ja esitusviisid. J¨a¨avad ja muutuvad suurused. Suurust, mis v~oib omandada erinevaid arvulisi v¨a¨artusi, nimetatakse muutuvaks suuruseks ehk muutujaks. Suurust, mille arvuline v¨a¨artus ei muutu, nimetatakse j¨a¨avaks suuruseks. N¨aiteks u
Kui n = 0, siis f (x) = x pool~oigul [0; 1) ja v¨aljaspool seda pooll~oiku f (x) = 0. Kui n = 1, siis f (x) = x - 1 pooll~oigul [1; 2) ja 0 v¨aljaspool seda pooll~oiku. Kui n = 2, siis f (x) = x - 2 pooll~oigul [2; 3) ja 0 v¨aljaspool seda pooll~oiku. Kui n = -1, siis f (x) = x + 1 pooll~oigul [-1; 0) ja 0 v¨aljaspool seda pooll~oiku. Funktsiooni graafik on esitatud joonisel 1.10, kusjuures funktsiooni graa- fikust on v¨alja joonestatud vaadeldud n v¨a¨artuste korral tekkivad l~oigud. y 1 -1 1 2 32 x Joonis 1.10: "saehamba"funktsioon Vaadeldav funktsioonon perioodiline ja selle periood T = 1. Definitsioon 1.7. Funktsiooni y = f (x) nimetatakse kasvavaks, kui kui kahe mis tahes argumendi x1 , x2 X korral, mis rahuldavad tingimudt x1 < x2 , on f (x1 ) < f (x2 ).