6.3.1 Proposition.
-meßbar,
-integrierbar
ist
-Nullmenge in
.
Beweis. Es sei
6.3.2 Folgerung.
-meßbar,
-integrierbar,
Die Ordinatenmenge
mit Grenzen
ist
-meßbar in
und
Weiters ist jede stetige und beschränkte Funktion
-integrierbar
auf
und
Dies zeigt, daß die Definition 6.2.1 der Fläche als
Beweis.
Es sei
, dann ist
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Beispiel.
Die Fläche
einer Kreisscheibe
.
Für
,
,
ist
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||
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6.3.3 Formel von Cavaleri.
Es sei
-meßbar, und für alle
sei
-meßbar.
Dann ist
auf
-integrierbar und
Falls
Das Volumen von
ist somit
Beweis. Es ist
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Beispiel.
Das Volumen der Kugel
. Es ist
-meßbar(!) und
eine Kreisscheibe mit Radius
und
somit Fläche
. Nach 6.3.3 ist also
6.3.4 Lemma.
Es sei
eine Lipschitz-Abbildung mit Konstante
. Für jeden (achsenparallelen) Würfel
mit Seitenlänge
der
trifft
existiert ein
Würfel
mit
und
.
Der Fall
Beweis. Es sei
6.3.5 Folgerung.
Lipschitz stetige Bilder von
-Nullmengen sind
-Nullmengen, d.h.
ist eine
-Nullmenge, falls
eine ist und
Lipschitz-stetig ist.
Dieses Resultat stimmt auch noch, wenn
Beweis. Es ist
Definition.
Eine Abbildung
auf einer beliebigen Teilmenge
von
heißt
(stetig differenzierbar)
mit
offen.
6.3.6 Proposition.
Es sei
und
eine kompakte
-Nullmenge.
Dann ist
eine
-Nullmenge.
Beweis. Wegen 6.3.5 genügt zu zeigen, daß
6.3.7 Satz.
Es sei
kompakt
-meßbar und
. Es sei
eine
-Nullmenge mit
invertierbar
für alle
.
Dann ist
-meßbar.
Falls
Beweis.
Bemerkung.
Stetige Bilder von Nullmengen sind nicht immer Nullmengen.
6.3.8 Substitutionsregel.
Es sei
ein Quader,
und
stetig.
Sei weiters eine Zerlegung
von
vorgegeben. Das Bild eines Teilungsrechtecks
hat annähernd die Fläche des von
und
erzeugten Parallelogramms, also
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Theorem.
kompakt und
-meßbar,
,
eine
-Nullmenge,
injektiv,
konstant und nicht 0 auf
,
stetig.
Dann ist
-meßbar,
-integrierbar auf
und
es gilt folgende Transformationsformel
Im Falle
Bemerkung.
Vergleiche die Substitutionsregel
Polarkoordinaten.
Die Transformation von Polar- auf kartesische Koordinaten ist
Zylinderkoordinaten.
Die Transformation von Zylinder- auf Kartesische Koordinaten ist
Kugelkoordinaten.
Die Transformation von Kugel- auf Kartesische Koordinaten ist
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Andreas Kriegl 2001-07-01