หัวข้อ: Calculus Marathon (2)
ดูหนึ่งข้อความ
  #23  
Old 18 มกราคม 2007, 12:34
warut warut ไม่อยู่ในระบบ
กระบี่ไร้สภาพ
 
วันที่สมัครสมาชิก: 24 พฤศจิกายน 2001
ข้อความ: 1,627
warut is on a distinguished road
Smile

ให้ $r,s\in\mathbb Q\cap[0,1]$

จากสมบัติที่โจทย์ให้มา เราจะได้ว่า $$\int_0^s f(x)\,dx-\int_0^r f(x)\,dx=\int_s^1 f(x)\,dx-\int_r^1 f(x)\,dx$$ แสดงว่า $$\int_r^s f(x)\,dx=\int_s^r f(x)\,dx$$ ดังนั้น $$\int_r^s f(x)\,dx=0$$

ถ้า $f$ เป็นฟังก์ชันอื่นนอกจาก zero function ที่มีสมบัติตามต้องการแล้ว เราจะได้ว่ามี $c\in[0,1]$ ที่ทำให้ $f(c)\ne0$ เราแยกพิสูจน์เป็น 2 กรณี

กรณีที่ 1: $f(c)>0$

เนื่องจาก $f$ เป็นฟังก์ชันต่อเนื่อง ดังนั้นจะต้องมีช่วงปิด $[a,b]\subseteq[0,1]$ ที่ $a<b$ และ $f(x)>0$ สำหรับทุก $x\in[a,b]$

เนื่อง $\mathbb Q$ dense ใน $\mathbb R$ ดังนั้นจะมี $r,s\in\mathbb Q$ ที่ $a<r<s<b$ และเราจึงได้ว่า $$\int_r^s f(x)\,dx>0$$ จึงเกิดข้อขัดแย้งกับที่เราพิสูจน์ไว้ข้างต้น แสดงว่าในกรณีนี้ไม่มีฟังก์ชันที่มีสมบัติตามต้องการ

กรณีที่ 2: $f(c)<0$

ทำคล้ายๆกับกรณีที่ 1 ครับ และเราจะพบว่าในกรณีนี้ก็ไม่มีฟังก์ชันที่มีสมบัติตามต้องการเช่นกัน
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้