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Comprender un paso en una prueba que $\int_a^bfd\gamma=\int_a^bf(t)\gamma'(t)dt$ para la suavidad de las piezas $\gamma$ y continua $f$

Estoy leyendo Funciones de una variable compleja por Conway y tengo problemas para entender la prueba de este teorema

Teorema: Si $\gamma$ es suave a trozos y $f:[a, b] \to \mathbb{C}$ es continua, entonces

$$\int_a^b f d \gamma = \int_a^b f(t) \gamma'(t) dt$$

Prueba: De nuevo, sólo consideramos el caso en el que $\gamma$ es suave. Además, al observar las partes reales e imaginarias de $\gamma$ reducimos la prueba del caso en que $\gamma([a, b]) \subset \mathbb{R}$ . Dejemos que $\epsilon>0$ y elija $\delta>0$ de manera que si $P = \{ a=t_0< \ldots < t_n=b \}$ tiene $||P||< \delta$ entonces

$$\left| \int_a^b f d \gamma - \sum_{k=1}^n f( \tau_k)[\gamma(t_k) - \gamma(t_{k-1})] \right| < \dfrac 12 \epsilon$$

y

$$\left| \int_a^b f(t) \gamma'(t) dt - \sum_{k=1}^n f( \tau_k)\gamma'(\tau_k)(t_k - t_{k-1})\right| < \dfrac 12 \epsilon$$

para cualquier elección de $\tau_k$ en $[t_{k-1}, t_k]$ .

[La prueba continúa a partir de aquí]

No entiendo la parte en negrita. Lo único que se me ocurre es $$\int_a^b f d \gamma = \int_a^b fd(\Re(\gamma) + i \Im (\gamma))$$

Entonces, si igualamos esto con la parte real en el lado derecho, tendríamos que demostrar que

$$\int_a^b f d \Re (\gamma) = \int_a^b \Re(f \gamma')(t)$$

Sin embargo, a tenor de las sumas que se manejan, no creo que esto sea lo que ocurre. ¿Puede alguien aclararlo, por favor? Gracias.

Definición: Por cierto, la definición que Conway da de $\int_a^b f d\gamma$ es:

Si $f:[a, b] \to \mathbb{C}$ es continua y $\gamma:[a, b] \to \mathbb{C}$ entonces $\int_a^b f d\gamma$ es el número complejo $I$ que satisface: $\forall (\epsilon>0) \exists (\delta>0)$ tal que para todas las particiones $P = {a = t_0< \ldots t_n = b}$ con $||P||< \delta$ tenemos

$$\left|I - \sum_{i=1}^n f( \tau_i )(\gamma(t_i) - \gamma (t_{i-1})) \right|<\epsilon$$

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Chris Custer Puntos 67

Por supuesto $\gamma (t)=\mathscr{R}(\gamma(t))+\mathscr{I}(\gamma (t))i$ .

El truco aquí parece ser considerar las partes reales e imaginarias de $\gamma $ por separado, para simplificar los cálculos.

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