JJ« ñK XAJB@
éJ.®Ë@ è YKACË AJʪË@ éPYÖÏ@
HAJ AKQË@ ѯ
éÊÓA¾ÖÏ@ð AJ®Ë@ éKQ ¢ Èñk
øQ ¢ Q» YK ÉjÊË ÉKAÓð áKPAÖß éÊ ®ÖÏ@ AêËñÊg ©Ó øQ k@ð
2009
ð
1997QK@ Qm.Ì'@ éJ.®Ë@
úÍð
B@ éªJ.¢Ë@
QKY
,YªK.ð ÕºJÊ« ÐCË@ ,( é)J.ËA¢Ë@
ù( K) QK Q«
!ÉKAÖÏ@ð áKPAÒJË@ áÓ é«ñÒj.ÖÏ@ è Yë Q m' ZA J« IÊÒm' ½Êg.@ áÓ A® ¯QÓ AKQ ¢ @Q» YK Èð
B@ Õæ®Ë@ Õæ .ÐA¯
@ éKCK úÍ@ é«ñÒj.ÖÏ@ è Yë IÒ¯
HA KAjJÓB@ ©J @ñÓ ùëð èPAJ jÖÏ@ ©J @ñÖÏ@ ªK. ú GAJË@ Õæ®Ë@ Õæ ð ÉjÊË áKPAÒJK.
éJ.Ê£ ÉJm' PAJ.J kB 1997–96 ð 1996–95 áJ@PYË@ áJ Ë@ ú ¯ AîDÓY¯ úæË@
.(304 PY«) éÊÓA¾ÖÏ@ð AJ®Ë@ éKQ ¢
½J@PX ZA JK
@ ¼YJ ®K Y¯ èPAJ jÖÏ@ ©k.@QÖÏ@ ªJ.K. éÖßA¯ IËAJË@ Õæ®Ë@ éKAî E ú ¯ Ym.'ð . éÊÓA¾ÖÏ@ð AJ®Ë@ éKQ ¢ ú ¯ ½KAÓñÊªÓ JÒªK áÓ ½ JºÖß YJ»AK ɾK. ù ëð Ég ZA JK
@ ¼Y«A ( àAëQK. ø
@ àðYK. èA JÓY¯ ø YË@) ø Q ¢ JË@ Q» YJË@ à
@ Y®Jª K A J K@
AJ®ÖÏ@ AêËñÊg XAm.'@ ú ¯ ½gAm. 'ð àA¾Öß. éÒêÓ AêÊmÌ ½KBðAm× Q.JªK úæË@ áKPAÒJË@
.ðPYÊË ½Òê ¯ Õæ®K ø YË@ YJkñË@
@ Yë ! HA KAjJÓB@ ú ¯ ½ JÓ Q ¢J JÓ ñë AÔ« èQº ¯ ½J¢ªK Aî EA ¯ èPAJ jÖÏ@ ©J @ñÖÏ@ AÓ éKñK.QË@ YK@ñ ®Ë@ éÓA« é ®. A JJ«@P @ X@ AÓ @
@ !¡® ¯ HA KAjJÓB@ á« A JKYm' @ X@
:Èñ® J ¯ ½KYK áK. áKPAÒJË@ áÓ é«ñÒj.ÖÏ@ è Yë ÉJÓ © ð Z@Qk. áÓ èQ ¢J JÖÏ@
úÍ@ ½Ëñ ¯ ½ª ¯YK à
@ áÓ YK. B é K
B ;ÉÒªÊË øQ k
@ éQ ¯ ½J¢ªK Aî E@ ,Bð
@ ÉJÓ øñJÓð ½ ¯ðQ £ ÉJÓ ¬ðQ £ ú ¯ éJ.Ê¢Ë IJ¢«@ úæË@ ©J @ñÖÏ@ úΫ ¨C£B@
.¼@ñJÓ áKPAÒJË@ è Yë É¿ à@ IJk ,É ¯
@ éJ ®JºK. ½ðPX Ñê ¯ úΫ ¼Y«A Aî E@ ,AJ KAK . AêËñÊm'. é® ¯QÓ ð
@ áKQÒJË@ èZ@Q®K. IJ ®J»@ @ X@ ! èA¢ªÖÏ@ ÈñÊmÌ'@ áÓ ZA¿ YK. YJ ®J à@ ½JÊ«
2 JJ« ñK XAJB@
á« éJ ¯A¿ èYÓ ½ ® JK. Ij.Kð éJ ¯ Q º ®K à
@ àðX èQå AJ.Ó AêË ¯@ñÖÏ@ ÉmÌ'@ Õç' éË AÖÏ@
ø
@ Ég úΫ ¨C£B@ ÉJ.¯ à X@ ù ªJ. K .éÓðYªÓ ð
@ éÊK Që ½KYKA ¯ àñºJ ¯ ,ÉmÌ'@ @ Yë áÓ ø
@ , àAjJÓB@ èYÓ áKQÓ ñ ®K èYÓ éJ ¯ ¼Qº ®Kð é J« ½Jm'. Q ªJ à
@ ¨ñ ñÓ
! HA«A I úÍ@ ©K.P
@ .½JK.ñk.@ QKQm' éJ ®J» ÕΪJK ú¾Ë éQ ®Ë@ è Yë Õ æJ ªK à@ I.m.' úÍ@ éÖßY®JK. I.ËA¢Ó ½ K
A¿ð éJË@ IÊñK AÓ QKQjJK. èQJ.» éKA J« úÍñK à@ I.m.'ð .ÉmÌ'@ H@ñ¢ k áÓ èñ¢ k É¿ ú ¯ é¯YK. éʪ ¯ YKQK AÓ Q» X@ !¼ XAJ@
Õί ák
@ ( àAjJÓB@ ú ¯ð È Q ÖÏ@ ú ¯ ½ÊÔ« ZA JK@) ½JK.ñk.@ éK.AJºË PAJ m' à@ I.m.' . ¡ k ák
@ð
©Ó é¯XA à X@ ú Gñ» ! éÊJÔg. ½ ® K áKQK ½ K
@ YK. B ! I K
@ Ѫ K , I K
@ ùªÖÞ @ úæË@ àAjJÓB@ é¯Pð éJ ¯ AÖß. ,CJÔg. ½ JÓ PY AÓ É¿ úΪk.@ !Yg úæ¯@ úÍ@ ½ ® K
:úæ. JJÖÏ@ I.J¢Ë@ úG.
@ Èñ¯ ú ¯ ø Qº ¯ !ijÖÏ@ úÍ@ Aî DJÓY®K .Q.mÌ'@ AëPñ K áÓ J.K I.J» @ X@ éKñJK. XA¾K Qª áÓ Iʯ AÓð
I.J¢Ë@ úG.
@ Èñ¯ K B !¼Y J« AÓ É ¯
@ ÐY¯ ,½ÊÔ« ú ¯ AÒJð á» ,ÕæñË@ AîE
@ I K
@ð :úæ. JJÖÏ@
ÐPA¾ÖÏ@ Ð@QºË@ PY¯ úΫ úGAKð Õç'@ QªË@ úGAK Ð QªË@ Éë@ PY¯ úΫ
.Õç'A ¢ªË@ Õæ ¢ªË@ á« ú ¯ Q ªð AëPA ª Q ªË@ á« ú ¯ Ñ ¢ªKð Õç'Y¯ ÕΫ (AJ®Ë@) éÊÓA¾ÖÏ@ à@ ½Ë Èñ¯
@ à
@ ÉJ.¯ @ Yë ú×C¿ úæî E@ à@ I.k
@ B , èñÊð
A ¯ , èQ¯AJ.ªË@ ,Èñj ®Ë@ áÓ YKYªË@ èYJJ ð é
@ © ð ú ¯ ÑëA @Yg. I.ªð Qº ®JË@ð ÉÒªË@ áÓ QJºË@ ½ JÓ I.Ê¢JK @P øñJÓ úÍ@ ,A KQ¯ áKQå« áÓ Q»
@ YªK.
. éJËð
B@ èPA¾ ¯
AK. ÐAÖÏB@ ¡® ¯ ñë ½ ¯Yë àA¿ ñËð
3 JJ« ñK XAJB@
È@ñk
B@ áÓ ÈAg ø
AK. áºÖß B é K
@ ñëð ,@Yg. AJîEYK. @QÓ
@ PQ»
@ úæ ® K Yg.B ú G@
.ÉKAÖÏ@ð áKPAÒJË@ ÉmÌ Q.JªÓ I¯ð J m' àðX Aë@ñJÓ àA¿ AÒêÓ HAJ AKQË@ Õ ÎªK
! HAJ AKQË@ Õ
ΪK ú ¯ ½JQ ¯ ½JKA ¯ QÓB@ @ Yë I à@
úG.@ñ àA¿ ÉÒªK. IÔ¯ ú G
@ Q» X
@ B ú æ K@ úÍ@ ZøPA®Ë@ éJ. K
@ à
@ úæ.k.@ð áÓ @Q g@ð éJKCÓB@ ZA¢ k
BAK. à X@ ZñÊÜØ ¼YK áK. Xñk.ñÖÏ@ ÉÒªË@ à@ !ø
A¢ k áÓ Q»
@ éJ ¯ úæîDJ. K ú ¯ XXQK Bð Aê ¯A »@ Y J« I.j.ªJK C ¯ ... AëQ «ð éJªJ.¢ÖÏ@ð éJKAJ AKQË@ð
!¼PA ¢J K@ ú ¯ ú G@ .AîDË@
ÈAÔ«
B@ úΫ Aê ¯@Qå @ ZA JK
@ AîD ® »@ ZA¢ k
@ èY« úÍ@ ÈñJ.ë ék.ðX è XAJ
B@ ú æJîD. K
!AêË CK Qk. @Qº ¯ éêk.ñÖÏ@
ÉÒªË@ é® Ó ÉÒm' úΫ àAªJÖÏ@ é<Ë@ð ,ÉJÔg. Q.ð YJª ¡k Ó 1997 QK.ñJ»
@ 30 ú ¯ QK@ Qm.Ì'@
JJ« ñK
éJ KAJË@ éªJ.¢Ë@
QKY
J
@ . HA ¯A @ I ¯Q« éKCJË@ AëZ@ Qk.
@ à@ IJk áÓ AîD®K.A á« éªJ.¢Ë@ è Yë ÊJ m' H@ZA ¯ð ú æJK.ñ ¯ é JëQ.Óð é ®«A ÖÏ@ HCÓA¾JËAK. ʪJK HA jÊÓ Èð
B@ Z Qm.Ì'@ úÍ@
¬Q«ð .@YKYg. (@PAJ.J k@) A«ñ ñÓ 32 ú GAJË@ Z Qm.Ì'@ ú ¯ J @ AÒ» .AîD@ñ kð Lp ©JK.ñË . 15 AëXY«ð èYKYm.Ì'@ ©J @ñÖÏ@ ªJ.Ë (éñ® JÓ ð
@ éÊÓA¿) BñÊg é ¯A @ IËAJË@ Z Qm.Ì'@
Z Qm.Ì'@ ú ¯ð Q k@ úÍ@ ág áÓ ¯Q K éªJ.¢Ë@ è Yë ú ¯ ám ' , HAÓñʪÖÏ@ ¡.QË CJîD
.úæ Q ®Ë@ iÊ¢ÖÏAK. úG.QªË@ iÊ¢ÖÏ@ (Q» YJË@) Èð B@
PñÓQË@ Ð@Y jJ@ É ® K A J KA ¯ ©K.@ñJË@ ªK. úÍ@ èPA CË éÓY jJÖÏ@ PñÓQË@ m' AÒJ ¯ : éJËAJË@ PñÓQË@ ÐY jJ ÈAJÖÏ@ ÉJ. úΫ A J K@ . TEX ¼AJË@ AêÓY j úæË@
è QÓP ©K.AJË@ Õæ @
arccos úæÊJÖÏ@ I.Jj.JË@ ñ¯
arcsin úæÊJÖÏ@ I.Jm.Ì'@ ñ¯
arctan úæÊJÖÏ@ É ¢Ë@ ñ¯
cos úæÊJÖÏ@ I.Jj.JË@
cosh ùª¢®Ë@ I.Jj.JË@
cot úæÊJÖÏ@ É ¢JË@
coth ùª¢®Ë@ É ¢JË@
è QÓP ©K.AJË@ Õæ @
exp úæ
B@ ©K.AJË@
ln ùªJJ.¢Ë@ ÕæKQ «ñ ÊË@
sin úæÊJÖÏ@ I.Jm.Ì'@
sinh ùª¢®Ë@ I.Jm.Ì'@
tan úæÊJÖÏ@ É ¢Ë@
tanh ùª¢®Ë@ É ¢Ë@
5 JJ« ñK XAJB@
: é ¯ñË
AÖÏ@ X@Y«
B@ HA«ñÒm.× úÍ@ èPA CË éÓY jJÖÏ@ PñÓQËAK. Q» Y Kð . N?={1,2,3, . . .} ; N={0,1,2,3, . . .} éJªJJ.¢Ë@ X@Y«B@ é«ñÒm.× ◦
. Z={· · ·,−3,−2,−1,0,1,2,3, . . .} éjJjË@ X@Y«B@ é«ñÒm.× ◦ . Q=npq |p∈Z, q∈N?o 鮣A JË@ X@Y«B@ é«ñÒm.× ◦ . R éJ®J®mÌ'@ X@Y«B@ é«ñÒm.× ◦ . i2=−1 , C={z=x+iy|x, y∈R} éKY®ªË@ X@Y«B@ é«ñÒm.× ◦
:Aî DÓ Q» Y K H@PAJ kB@ ªK. ,Q k
@ úÍ@ ág áÓ ,ÐY jJ ¬ñ
úæ Q ®Ë@ ÉK.A®ÖÏ@ ú æªÖÏ@ PAJ kB@
p.p. (presque partout) AJÊ¿ éJ. ½ AJ.KQ®K àA¿ AÓ IJk ½ = Iºk
partout = pour tout àA¿ AÒêÓ ½Ó
ssi (si et seulement si) @ X@ ¡® ¯ð @ X@ @@ X@
éJJ. K
Õæ¯ ú ¯ IÓY¯ HA KAjJÓ@ (ú GAJË@) H. Z Qm.Ì'@ ú ¯ AêÓY® K úæË@ ©J ñÖÏ@ ÉJÖß -1 ám ' . HAJ AKQË@ AË éJ.Ê¢Ë éJ.®ËAK. è YKA
CË AJʪË@ éPYÖÏAK. HAJ AKQË@
@ X@ . èP YªÔ ¯ , H@P@QºJË@ ªK. AîD ¯ Ym.' Y® ¯ @ YËð AJ.KQ®K ù ë AÒ» AîDñ A JÓY¯
ÉJÓ , éÒj. JK. éÔ¯P ©J. J ¯ (k. Z Qm.Ì'@ ú ¯) éÊg ÐY® K ÕËð ¨ñ ñÖÏ@ A JÓY¯
ÉJÓ ,¯A K èPA AK. Õ¯QË@ ¯Q ¯ Añ® JÓ ÉmÌ'@ ÐY¯ @ X@ð "?15 Ë@ ¨ñ ñÖÏ@\
àðX , éÔ¯P Q» YK. ù ®Jº J ¯ éÊm'. A® ¯QÓ ¨ñ ñÖÏ@ àA¿ @ X@ ."−17 Ë@ ¨ñ ñÖÏ@\
.øQ k
@ èPA @
: HBXAªÖÏAK. Q
» Y K .ú¯QåÖÏ@ð úG.Q ªÖÏ@ AîDʾ . éJK.QªË@ ÐA¯P
B@ I.Jº K ám ' -2 , 4 = 4 , 3 = 3 , 2 = 2 , 1 = 1 , 0 = 0
. 9 = 9 , 8 = 8 , 7 = 7 , 6 = 6 , 5 = 5
@Q®K à
@ ½JÊ« ,Q g
B@ ú ¯ Xñk.ñÖÏ@ ,H.AJºË@ HAKñJm× ÈðYg. ú ¯ ,ÈAJÖÏ@ ÉJ. úΫð á« ½Jm'. Y J« úG.Q ªÖÏ@ ɾ Ë@ úÍ@ AJ Jë X éËñm'ð ú¯QåÖÏ@ ɾ ËAK. éj ®Ë@ Õ¯P
. éK.ñÊ¢ÖÏ@ éj ®Ë@
é<Ë@ é»QK. úΫð
ÉÒªË@ é® Ó ÉÒm' úΫ àAªJÖÏ@ é<Ë@ð ,ÉJÔg. Q.ð YJª ¡k Ó 2009 QK.ñJ»
@ 31 ú ¯ QK@ Qm.Ì'@
JJ« ñK XAJB@
. Klaus Lagally úÍA «B ðC¿ XAJCË ArabTEX Ð@Y jJAK. ÉÒªË@ @ Yë Y
1 É ®Ë@
Q» YK
úÍ@ ø
@ ,ÉÒJºÖÏ@ éJ®J®mÌ'@ X@Y«B@ É®k úÍ@ èPA CË R QÓQË@ úÎK AÓ úο ú ¯ ÐY jJ
éJ®J®mÌ'@ X@Y«B@ É®k úÍ@ −∞ ð +∞ áKQå JªË@ é ¯A AK. AîDÊ« ÉjÖÏ@ é«ñÒj.ÖÏ@
áKXAªË@ H.Qå Ë@ð ©Òm.Ì'AK. èXð Q Kð R3x àA¿ AÒêÓ −∞< x <+∞ A JKYË IJk à@ úΫ iÊ¢ ð
(±∞) + (±∞) =x+ (±∞) = (±∞) +x= (±∞), ∀x∈R;
(±∞)×(±∞) = +∞, (±∞)×(∓∞) =−∞;
x×(±∞) = (±∞)×x = ±∞, x >0
= 0, x= 0
= ∓∞, x <0.
.(∓∞) + (±∞) Ë ú æªÓ ZA¢«@ ÐY« ©Ó
AJʪË@ð úÎ ®Ë@ HAKAî DË@
1.1•
X@Y«B@ éËAg ú ¯
1.1.1 éJËAJJÖÏ@ è YêË úÎ ®Ë@ éKAî DË@ ¬Qª K . R áÓ éJËAJJÓ {xn} áºJË • KQªK 1.1.1.1 àAK.lim inf
n→∞ xn= lim
n→∞xn= sup.
n≥0
{inf
k≥nxk}
8 JJ« ñK XAJB@
àAK. AîE@ X éJËAJJÒÊË AJʪË@ éKAî DË@ ¬Qª Kð
lim sup
n→∞ xn= lim
n→∞xn= inf.
n≥0{sup
k≥n
xk}·
•
HA«ñÒj.ÖÏ@ éËAg ú ¯
2.1.1 éKAî DË@ ¬Qª K .AîE@ Qk.@ áÓ éJËAJJÓ {An} ð é«ñÒm.× X áºJË • KQªK 1.2.1.1 àAK. éJËAJJÖÏ@ è YêË AJʪË@ éKAî DË@ð úÎ ®Ë@lim inf
n An .
= [
n≥0
n \
k≥n
Ak o .
= sup
n≥0
n
k≥ninf Ak o
ð
lim sup
n An=. \
n≥0
n [
k≥n
Ak
o= inf.
n≥0
n sup
k≥n
Ak o
·
úG Qm.Ì'@ I.KQË@ é¯C« úÍ@ éJ. øñʪË@ð úÎ ®Ë@ áKYmÌ'@ Y g@ ÈAmÌ'@ éªJJ.¢. I.m.' . X Z@ Qk.
@ áK. ⊃ Z@ñJkB@ ú ¯ éÊJÒJÖÏ@
AJʪË@ð úÎ ®Ë@ AëAJKAî E AJ KA¿ @ X@ éK.PA®JÓ Aî E@ X áÓ Z@ Qk.
@ éJËAJJÓ á« Èñ® K . lim∞ An K. é»Q ÖÏ@ AÒîDÒJ¯ úÍ@ Q ð áJKðAÓ . éK.PA®JÓ X Z@ Qk.
@ áÓ éJ.KP éJËAJJÓ É¿ à
@ áÓ Y»
AK ð X áÓ @Qå J« x0 ð AKQÓ ZA ¯ (X, d) áºJË •
©K.@ñJË@ éËAg ú ¯
3.1.1 ð x0 Q»QÖÏ@ H@ X è PðQ jÖÏ@ éÊm.Ì'@ úÍ@ B?(x0, ρ) K. Q .AJ®J®k @XY« 0< ρ à@ ø
@ , ρ Q¢®Ë@
B?(x0, ρ) ={x∈X|0< d(x0, x)< ρ}·
© JË . D Z Qj.ÊË Õ»@QK 颮 K a áºJËð R ú ¯ X áÓ D Z Qm.Ì A®JJ.¢ f áºJË
M(a, ρ) = sup{f(x)|x∈B?(x0, ρ)∩D}
ð
m(a, ρ) = inf{f(x)|x∈B?(x0, ρ)∩D}·
. ρ úÍ@ éJ. èYK@ QÓ M(a, ρ) à@ð é¯A JJÓ m(a, ρ) à@ áÓ Y»AK
9 JJ« ñK XAJB@
àAK. a 颮 JË@ Y J« f ©K.AJÊË úÎ ®Ë@ éKAî DË@ ¬Qª K • KQªK 1.3.1.1
limaf .
= lim
ρ↓0m(a, ρ) = sup
ρ>0m(a, ρ)
àAK. a 颮 JË@ Y J« f ©K.AJÊË AJʪË@ éKAî DË@ ¬Qª Kð
lima f .
= lim
ρ↓0M(a, ρ) = inf
ρ>0M(a, ρ).
ð R ú ¯ X áÓ D Z Qm.Ì A®JJ.¢ f ð AKQÓ ZA ¯ (X, d) áºJË • KQªK 2.3.1.1 Y J« (semi-continu inf´erieurement) AJÊ ® QÒJÓ f à@ Èñ® K .D 3a I KA¿ @ X@ a 颮 JË@
limaf ≥f(a)
àA¿ @ X@ a 颮 JË@ Y J« AKñÊ« QÒJÓ é K@ Èñ® Kð
limaf ≤f(a).
é K@ A Jʯ D áÓ é¢® K É¿ Y J« (úÍ@ñJË@ úΫ AKñÊ«) AJÊ ® @QÒJÓ f àA¿ @ X@ð . D úΫ (úÍ@ñJË@ úΫ AKñÊ«) AJÊ ® QÒJÓ
èQÒJÓ 1 ð 0 áK. èPñjÖÏ@ 鮣A JË@ X@Y«CË è QÒÖÏ@ éË@YË@ à
@ áÓ Y»
AK .ZAÖÞ é¢® K É¿ Y J« AKñÊ« èQÒJÓð 鮣A K 颮 K É¿ Y J« AJÊ ®
áÓ D Z Qk. úΫ é ¯QªÓ éJ®J®k ©K.@ñK é«AÔg. {fi}i∈I áºJË • KQªK 3.3.1.1
infi∈Ifi ©K.AJË@ é«AÒm.Ì'@ è YêË (úÍ@ñJË@ úΫ øñʪË@) úÎ ®Ë@ ¬C ªË@ ùÒ .ø QÓ ZA ¯ àAK. D3x 颮 K É¿ Y J« ¬QªÖÏ@
³úÍ@ñJË@ úΫ ³sup
i∈I
fi
´
(x) = sup
i∈I
fi(x)
´ ³ infi∈Ifi
´
(x) = inf
i∈If(x)
•A®Ê¢Ó èQÒJÖÏ@ ©K.@ñJË@ð éK QJ .J
ÊË@ ©K.@ñJË@ 4.3.1.1
R áÓ D Z Qk. úΫ ¬QªÓ g ù®J®k ©K.AK á« Èñ® K • KQªK 1. 4.3.1.1 IK.AJK. ú«YK) 0< C IK.AK Yg.ð @ X@ (ø QJ .JË é K@ ð
@) QJ .JË Qå ®m' é K@
®m' (Lipschitz QJ .JË
|g(x)−g(y)| ≤C|x−y|, ∀x, y∈D.
10 JJ« ñK XAJB@
IJm'. ]0,1[3α XY«ð 0< C IK.AK Yg.ð @ X@ð
|g(x)−g(y)| ≤C|x−y|α, ∀x, y∈D
øðA IK.AJK. D úΫ (øP@YËñë é K@ ð
@) H¨older P@YËñë Qå ®m' g à@ Èñ® J ¯
.α øðA AK.ð C
√x←x ©K.AJË@ à@ð R úΫ QJ .JË Qå ®m' arctanx←x ©K.AJË@ à
@ áÓ Y»
AK . 12 øðA
AK. R+ úΫ P@YËñë Qå ®m'
R áÓ [a, b] ÈAm.× úΫ ¬QªÓ f ù®®k ©K.AK á« Èñ® K • KQªK 2. 4.3.1.1 É¿ é® ¯@QÓ áºÓ
@ @ X@ ÈAj.ÖÏ@ @ Yë úΫ (absolˆument continue) A®Ê¢Ó QÒJÓ é K@
骣A®JÖÏ@ Q « HBAj.ÖÏ@ áÓ éJîD JÖÏ@ é«AÒm.Ì'@ I KA¿ AÒêÓ , IJm'. 0< ρ XYªK. 0< ε
{]a1, b1[, ]a2, b2[, ..., ]an, bn[}
A JKYË àñºK , Pn
i=1
(bi−ai)≤ρ úξË@ Èñ¢Ë@ð [a, b] ú ¯ øñJm× XAm'@ H@ X
Pn i=1
|f(bi)−f(ai)| ≤ε.
©K.@ñJË@ àñºJ ¯ [a, b] úΫ A®Ê¢Ó áKQÒJÓ g ð f àA¿ @ X@ •é JëQ.Ó 3. 4.3.1.1 IK.AK k ©Ó kf , f g , f +g
.A®Ê¢Ó @QÒJÓ 1f àñºJ ¯ f ≥m >0 àA¿ @ X@ ,½Ë Y»ð .A®Ê¢Ó èQÒJÓ
•©K.@ñJË@ HAJ.
Ê®Kð HAK. YK. YK 5.3.1.1
f àA¿ @ X@ .R áÓ D Z Qk. úΫ ¬QªÓ ù®J®k ©K.AK f • KQªK 1. 5.3.1.1 I.k.ñÖÏ@ XYªË@ àA ¯ é ®KQªK à@YJÓ áÓ A Z Qk. úΫ @XðYm×
ΩAf = sup
A
f −inf
A f
à@ Q ® JËð D áÓ é¢® K c áºJË . A úΫ f ©K.AJË@ (oscillation) H. YK. YJK. ú«YK è Q»QÓ ø YË@ hñJ ®ÖÏ@ ÈAj.ÖÏ@ ñë I(c, ρ0) IJk , Aρ0 =. D∩I(c, ρ0) úΫ XðYm× f
f I.
Ê®JK. ωcf =. 0<ρ≤ρinf 0ΩAρf K. ¬QªÖÏ@ ωcf XYªË@ ú«YK . ρ0 èQ¢¯ ð c
. c 颮 JË@ Y J«
11 JJ« ñK XAJB@
.|lim
c+ f−lim
c− f| ≤ωcf à@ áÓ ½Ë Y»ð . ωcf = lim
ρ↓0ΩAρf à@ áÓ Y»AK
•
øðA ÖÏ@ P@QÒJB@
4.1.1Aî E@ R áÓ D Z Qk. úΫ é ¯QªÓ {fn} ©K.@ñK éJËAJJÓ á« Èñ® K •KQªK 1.4.1.1 XYªK. 0< ε XY« É¿ ¯P áºÓ
@ @ X@ D úΫ (´equicontinue) P@QÒJB@ éKðAÓ : à
@ éJ ®J 0< δ
|f(x)−f(y)| ≤ε, ∀x, y∈D, |x−y| ≤δ, ∀n∈N.
AîDË@ AÓð HAKAî DË@ Èñk áKPAÒK
2.1É¿ Ég.
@ áÓ R ú ¯ àAKXñk.ñÓ AJʪË@ð úÎ ®Ë@ áJKAî DË@ à@ áÓ Y»AK ( @ .1 . {xn} éJ®J®k éJËAJJÓ : ÐAªË@ AëYm'. èA¢ªÖÏ@ HAJËAJJÒÊË AJʪË@ð úÎ ®Ë@ áJKAî DË@ I.k
@ ( H.
1. an= (−1)n, 2. bn= (1 + sinnπ
2 )n1, 3. cn= (−1)n+ 1 n, 4. dn= 1
n+(−1)n
n2 , 5. en= 2 +(−1)n n ·
, n àA¿ AÒêÓ , xn≤yn àA¿ @ X@ é K
@ I.K
@ . àAJJ®J®k àAJJËAJJÓ {yn} , {xn} .2 I KA¿
lim sup
n→∞ xn≤lim sup
n→∞ yn, lim inf
n→∞ xn≤lim inf
n→∞ yn.
à@ , {bn} ð {an} áKXðYm× áJJ®J®k áJJËAJJÓ É¿ Ég.
@ áÓ , I.K
@ .3
lim inf
n→∞ an+ lim inf
n→∞ bn ≤ lim inf
n→∞ (an+bn)
≤ lim inf
n→∞ an+ lim sup
n→∞ bn
≤ lim sup
n→∞ (an+bn)≤lim sup
n→∞ an+ lim sup
n→∞ bn.
12 JJ« ñK XAJB@
. éÓAK àñºK à
@ é®K.AË@ HA JKAJ.JÒÊË áºÖß é K
@ áJ.K éÊJÓ
@ ¡«
@ à@ áJ. ¯ éK.PA®JÓ {an} Q ®K. . àAJJ®J®k àAJJËAJJÓ {bn} ð {an} .4
lim inf
n→∞ (an+bn) = lim
n→∞an+lim inf
n→∞ bn, lim sup
n→∞ (an+bn) = lim
n→∞an+lim sup
n→∞ bn. .lim sup
n→∞ an=−lim inf
n→∞ {−an} à@ áK. .5 ð
@ limxn6= 0 à@ A Q ®Ó , áK. .R+ áÓ AÒëQåA J« àAJJËAJJÓ {bn} ð {an} .6
.limxnyn≤¡
limxn¢
limyn à@ , limyn6=∞
àñºK à
@ ù ®ºKð Ð QÊK ` ñm ' {xn} éJ®J®mÌ'@ éJËAJJÖÏ@ H.PA®JK úæk é K@ I.K@ .7
.lim supxn= lim infxn=` A JKYË à@ áK. .AÓAÖß @YK@ QÓ A®JJ.¢ p:N? 7−→N? ð éJ®J®k éJËAJJÓ {an} áºJË .8
lim inf
n→∞ an≤lim inf
n→∞ ap(n)≤lim sup
n→∞ ap(n)≤lim sup
n→∞ an.
éK.PA®JÓ Aî DÓ ék.Q jJÓ éJËAJJÓ É¿ àA ¯ éK.PA®JÓ {an} éJËAJJÖÏ@ I KA¿ @ X@ é K
@ i.J J@
. éKAî DË@ ® K ñm ' H.PA®JKð ùë lim∞An AJʪË@ AîDKAî E à
@ áÓ Y»
AK . X é«ñÒm.× Z@ Qk.@ áÓ éJËAJJÓ {An} .9 AîDKAî E à
@ð An Z@ Qk.B@ áÓ éKAî EBAÓ úÍ@ ùÒJ K úæË@ X QåA J« áÓ é KñºÖÏ@ é«ñÒj.ÖÏ@
Z@ Qk.
B@ É¿ úÍ@ ùÒJ K úæË@ X QåA J« áÓ é KñºÖÏ@ é«ñÒj.ÖÏ@ ùë lim∞An úÎ ®Ë@
.Aî DÓ éJ JÓ XY« @Y« An
AJʪË@ð úÎ ®Ë@ áJKAî DË@ á« .Aî DÓ áK Qk. B ð A ð é«ñÒm.× X áºJË .10 . N3n , A2n+1 =B ð A2n=A K. é ¯QªÖÏ@ {An} éJËAJJÒÊË : éJËAJË@ R Z@ Qk.
@ HAJËAJJÖÏ AJʪË@ð úÎ ®Ë@ áJKAî DË@ á« .11 . N3n , A2n+1 = [1,2] ð A2n= [0,1] ( @ , Bn= [0,1 +(−1)nn] ( H.
13 JJ« ñK XAJB@
. N3n , A2n+1 =]−2−n1,1] ð A2n= [−1,2 +n1[ ( k.
éJ®J®k éJËAJJÓ {an} IJk an ð 0 èA ¯Q£ ø YË@ Ê ªÖÏ@ ÈAj.ÖÏ@ ñë An ( X . é JºÒÖÏ@ HBAmÌ'@ ¯A K . 0< a éKAî E ñm ' éK.PA®JÓ : à
@ I.K
@ . X é«@ñÒm.× Z@ Qk.@ áÓ éJËAJJÓ {An} áºJË .12
cAn IJk , c(lim sup∞ An) = lim inf
∞
cAn (H. . lim inf∞ An⊂lim sup∞ An (@
. c(lim inf
∞ An) = lim sup
∞
cAn (k. . X úÍ@ éJ. An éÒÒJÓ úÍ@ Q ,CJÓ à@ I.K
@ .AîE@ Qk.
@ áÓ áJJËAJJÓ {Fn} ð {En} ð é«ñÒm.× X áºJË .13
(limEn)∪limFn ⊂ lim(En∪Fn)
⊂ (limEn)∪limFn
⊂ lim(En∪Fn) =¡
limEn¢
∪limFn.
à@ð
(limEn)∩limFn = lim(En∩Fn)
⊂ (limEn)∩limFn
⊂ lim(En∩Fn)⊂¡
limEn¢
∩limFn.
I KA¿ F ñm ' éK.PA®JÓ {Fn} I KA¿ð E ñm ' éK.PA®JÓ {En} I KA¿ @ X@ é K
@ i.J J@
. E∪F ñm ' éK.PA®JÓ {En∪Fn} I KA¿ð E∩F ñm ' éK.PA®JÓ {En∩Fn} à@ áK. .AîE@ Qk.
@ áÓ éJËAJJÓ {An} ð Aî DÓ @Z Qk. B ð é«ñÒm.× X áºJË .14
; B\lim supnAn= lim infn(B\An) ( @ . B\lim infnAn= lim supn(B\An) ( H.
: à
@ I.K
@ ( k.
³∞S
n=1
An
´
∩ c h∞T
n=1
An i
= ∞S
n=1
(An∆An+1)
áK. øQ £A JJË@ Q ®ËAK. ú«YK ø YË@ An∆An+1= (An\An+1)∪(An+1\An) IJk . lim sup
n An\lim inf
n An= lim sup
n (An∆An+1) à@ i.J J@ . áKQ.JªÖÏ@ áJ«ñÒj.ÖÏ@
14 JJ« ñK XAJB@
p:N? 7−→N? ð X é«ñÒm.× áÓ Z@ Qk.@ AëQåA J« éJËAJJÓ {An} áºJË .15 à@ áK. .AÓAÖß @YK@ QÓ A®JJ.¢
lim inf
n→∞ An≤lim inf
n→∞ Ap(n)≤lim sup
n→∞ Ap(n)≤lim sup
n→∞ An.
ék.Q jJÓ éJËAJJÓ É¿ àA ¯ éK.PA®JÓ {An} éJKA«ñÒj.ÖÏ@ éJËAJJÖÏ@ I KA¿ @ X@ é K
@ i.J J@
. éKAî DË@ ® K ñm ' H.PA®JKð éK.PA®JÓ Aî DÓ à@ ø
@ ; 1 ð 0 áK. èXñk.ñÖÏ@ 鮣A JË@ X@Y«CË è QÒÖÏ@ éË@YË@ Ψ áºJË .16 Yg.ð
@ . [0,1]\Q3x àA¿ @ X@ Ψ(x) = 0 ð [0,1]∩Q3x àA¿ @ X@ Ψ(x) = 1 . [0,1]3a 颮 K Y J« Ψ ©K.AJÊË AJʪË@ð úÎ ®Ë@ áJKAî DË@
@ X@ f(x) = x1 àAK. ¬QªÖÏ@ f ©K.AJË@ úÍ@ éJ. ËAK. , 0 =a 颮 JË@ Y J« ,È@ñË@ ® K . 0≥x àA¿ @ X@ f(x) = 0 ð 0< x àA¿
g(x) = 1q àAK. ¬QªÖÏ@ g ©K.AJË@ úÍ@ éJ. ËAK. , R3a 颮 JË@ Y J« ,½Ë Y» È@ñË@ ® K . R\Q3x àA¿ @ X@ 0 ð 0< q ©Ó È Q jÖÏ@ éʾ ú ¯ Q3 pq =x àA¿ @ X@
a ð R ú ¯ X áÓ D Z Qm.Ì á®JJ.¢ g ð f ð AKQÓ ZA ¯ (X, d) áºJË .17 I.K
@ . D Ë Õ»@QK 颮 K . àAJîD JÓ à@XY« limaf ð limaf àA ¯ @XðYm× f àA¿ @ X@ é K
@ ( @
. limaf ≤limaf à@ ( H.
. éÓAK é JKAJ.JÖÏ@ è Yë àñºK IJk BAJÓ ¡«
àA¿ D úΫ f ≤g àA¿ @ X@ é K @
@ ( k.
limaf ≤limag, limaf ≤limag.
.limaf =−lima(−f) à@ ( X à@ ( ë
lim inf
a f+ lim inf
a g ≤ lim inf
a (f +g)
≤ lim inf
a f+ lim sup
a g
≤ lim sup
a f + lim sup
a g≤lim sup
a (f+g).
15 JJ« ñK XAJB@
.limaf = limag àñºK à@ ù ®ºKð Ð QÊK èXñk.ñÓ limaf àñºK úæk é K@ ( ð
.limaf = limaf = limaf I KA¿ èXñk.ñÓ limaf I KA¿ @ X@ é K
@ ½Ë Y» I.K
@ áÓ f(x) =x−n ð f(0) = 0 àAK. ¬QªÖÏ@ ©K.AJË@ f ð AJªJJ.£ @XY« n áºJË .18
.0 =a 颮 JË@ Y J« ø ñʪË@ð úÎ ®Ë@ f ©K.AJË@ P@QÒJ@ PX
@ .06=x Ég.
@
.D3a ð R ú ¯ X øQÓ ZA ¯ áÓ D Z Qm.Ì JJ.¢ f .19 Ég.
@ áÓ , é K
@ ù ®ºK ð Ð QÊK a Y J« AJÊ ® @QÒJÓ f áºK úæk é K
@ áK. ( @ ùë f(B(a, ρ)) ; f(B(a, ρ))> λ IJm'. 0< ρ XY« Yg.ñK , f(a)> λ XY« É¿
. f ©K.AJË@ ¯ð ρ Q¢®Ë@ ð a Q»QÖÏ@ H@ X ékñJ ®ÖÏ@ éÊm.Ì'@ èPñ
úÍ@ éJ. éjJm éJ ¯ úΫ Ém ' HA JKAJ.JÖÏ@ É¿ ºªK. é K@ I.K@ ( H.
.øñʪË@ P@QÒJB@
àñºK à
@ ù ®ºKð Ð QÊK a Y J« AJÊ ® @QÒJÓ f àñºK úæk é K
@ I.K
@ ( k.
f(a) = limaf.
àñºK à
@ ù ®ºKð Ð QÊK a Y J« AKñÊ« @QÒJÓ f àñºK úæk é K
@ I.K
@ ( X
f(a) = limaf.
úΫ f ©K.AJË@ H. YK. YK à@ áK. .R áÓ A Z Qk. úΫ ¬QªÓ ù®J®k ©K.AK f .20 . ΩAf = sup
x,y∈A
|f(x)−f(y)| èPAJ.ªËAK. ù¢ªK A à@YJÓ áÓ c 颮 K Y J« @QÒJÓ f ù®J®mÌ'@ ©K.AJË@ àñºK úæk é K@ I.K@ .21
.AÓðYªÓ 颮 JË@ è Yë Y J« éJ.
Ê®K àñºK à
@ ù ®ºKð Ð QÊK D é ®KQªK XY« É¿ Ég.
@ áÓ , áºJËð [a, b] ÈAm.× úΫ A ¯QªÓ AJ®J®k AªK.AK f àñºJË .22 . é®Ê ªÓ Tn é«ñÒj.ÖÏ@ à@ áK. .Tn={x∈[a, b]|ωxf ≥ n1} é«ñÒj.ÖÏ@ , n ùªJJ.£
ÈAj.ÖÏ@ @ Yë ú ¯ éJÊ g@X 颮 K c áºJËð [a, b] úΫ XðYm× ù®J®k ©K.AK f .23
·12ωcf ñ ®K [c, b]ð
@ [a, c] áËAj.ÖÏ@ Yg
@ úΫ f H. YK. YK à@ I.K@ .0< ωcf IJk
16 JJ« ñK XAJB@
àAK. R úΫ é ¯QªÖÏ@ éJ®J®mÌ'@ ©K.@ñJÊË øñʪË@ð úÎ ®Ë@ á ¯C ªË@ á« .24
1. f1(x) =x, f2(x) =x2, f3(x) =|x|, f4(x) = 1
x, x6= 0, f4(0) =−1.
2. f1(x) = sinx, f2(x) = cosx, f3(x) =x3.
JË@ éJ®J®mÌ'@ ©K.@ñJË@ áÓ {fi}i∈I é«AÔg. É¾Ë øñʪË@ ¬C ªË@ à
@ I.K
@ .25
é ®KQªK à@YJÓ úΫ AKñÊ« QÒJÓ é JÓ Z Qk. ð
@ øQÓ ZA ¯ úΫ AKñÊ« èQÒJÓ QÒJÓ AJÊ ® èQÒJÓ JË@ éJ®J®mÌ'@ ©K.@ñJË@ áÓ éJîD JÓ é«AÒm.Ì úÎ ®Ë@ ¬C ªË@ à@ð . é ®KQªK à@YJÓ úΫ AJÊ ®
@ Yë úΫ A®Ê¢Ó QÒJÓ [a, b] ÈAm.× úΫ ø QJ .JË ù®J®k ©K.AK É¿ à@ I.K@ .26 .ÈAj.ÖÏ@
áKQÒJÓ áªK.AK g ð f àA¿ @ X@ é K
@ I.K
@ ø
@ , 4.3.1.1.3 é JëQ.ÖÏ@ I.K@ .27
©K.@ñJË@ àñºJ ¯ @QÓ ÈAm.× úΫ A®Ê¢Ó
IK.AK k ©Ó kf ð f g ð f +g
ÈAj.ÖÏ@ úΫ A®Ê¢Ó QÒJÓ f1 àñºJ ¯ f ≥m >0 àA¿ @ X@ ,½Ë Y»ð .A®Ê¢Ó èQÒJÓ . é ® K éJ ®Ë@ IËYJ.@ @ X@ QJ ªK àðYK. ù®J.K Ê¢ÖÏ@ P@QÒJB@ Ðñê ®Ó à
@ I.K
@ .28
áÓ éJîD JÓ Q « èXðY« éJ ®K. KQªJË@ ú ¯ èXP@ñË@ 骣A®JÖÏ@ Q « HBAj.ÖÏ@ áÓ éJîD JÖÏ@
. éJ JÓ Q « ¨ñÒj.Öß. AîE. ¯QÖÏ@ úæîD JÖÏ@ ¨ñÒj.ÖÏ@ ÈYJ.@ð 骣A®JÖÏ@ Q « HBAj.ÖÏ@
ú ¯ èXP@ñË@ Pn
i=1
|f(bi)−f(ai)| ≤ε é JKAJ.JÖÏ@ ñªK áºÖß é K@ I.K@ .29
@ Yë𠯯¯Pn
i=1
[f(bi)−f(ai)]
¯¯
¯≤ε Aî DÓ ª B@ é JKAJ.JÖÏAK. Ê¢ÖÏ@ P@QÒJB@ KQªK . KQªJË@ ú æªÓ QJ ªK àðX
. f(x) =xsin1x ©K.AJÊË 0< a ©Ó [a,1] úΫ Ê¢ÖÏ@ P@QÒJB@ PX
@ .30
17 JJ« ñK XAJB@
ð f(x) =√x àAK. ]0,1] úΫ á ¯QªÖÏ@ áªK.AJË@ g ð f áºJË .31 QÒJÓ Q « f◦g à@ B@ A®Ê¢Ó èQÒJÓ g◦f , g , f à@ áK. . g(x) =x2|sinx1|
.A®Ê¢Ó AªK.AK f áºJËð [c, d] ÈAj.ÖÏ@ ùë éKPñð [a, b] úΫ A ¯QªÓ AªK.AK g áºJË .32
f◦g àA ¯ AJ.KP g àA¿ð A®Ê¢Ó áKQÒJÓ g ð f àA¿ @ X@ é K
@ I.K
@ .[c, d] úΫ A ¯QªÓ .A®Ê¢Ó QÒJÓ P@QÒJB@ éKðAÓ ©K.@ñK éJËAJJÓ {fn} I KA¿ @ X@ :PA KB@ é JëQ.Ó I.K
@ .33
è Yë àA ¯ D áÓ JJ» Z Qk. úΫ é£A.K. éK.PA®JÓ I KA¿ð R áÓ D @QÓ Z Qk. úΫ
. D úΫ ÐA ¢J KAK. éK.PA®JÓ éJËAJJÖÏ@
©K.@ñK AëQåA J« ÐA ¢J KAK. èXðYm× éJËAJJÓ {fn} I KA¿ @ X@ :@QË@ é JëQ.Ó I.K
@ .34
éJK Qk. éJËAJJÓ Aî DÓ h.@Q jJ@ áºÒJ ¯ R áÓ D @QÓ Z Qk. úΫ P@QÒJB@ éKðAÓ
. D úΫ ÐA ¢J KAK. éK.PA®JÓ {fν} AªK.AK f áºJËð [c, d] ÈAj.ÖÏ@ ùë éKPñð [a, b] úΫ A ¯QªÓ AªK.AK g áºJË .35 A®Ê¢Ó @QÒJÓ f àA¿ ð [a, b] úΫ AK QJ .JË g àA¿ @ X@ é K
@ I.K
@ . [c, d] úΫ A ¯QªÓ . [a, b] úΫ A®Ê¢Ó QÒJÓ f◦g àA ¯ [c, d] úΫ
(Int´egrale de Riemann)
àAÖßP ÉÓA¾K
3.1[a, b] Ë AÒJ®K ùÒ .@XðYm×ð A®Ê ªÓ BAm.× [a, b] áºJË •
ÈAm.× HAÒJ®K
1.3.1 éJ®J®mÌ'@ X@Y«B@ áÓ éJîD JÓ é«ñÒm.× É¿. b=xn> . . . > x1> x0 =a IJm'. P ={x0, x1, . . . , xn}
©¢®K. , P Õæ®JË@ é¢@ñK. é JJªÖÏ@ , [xn−1, xn] , . . . , [x0, x1] HBAj.ÖÏ@ ùÒ ð
n , . . . , 1 =i , δxi =xi−xi−1 I.Jº J . n øðA ©¢®Ë@ XY« ,Õæ®JË@ @ Yë Èñ£ úÍ@ δP K. QÓQ K .[xi−1, xi] 骢®Ë@ Èñ¢. δxi AÓAÖß I.k.ñÖÏ@ XYªË@ ùÒ ð
à@ ø
@ , P Õæ®JË@ ú ¯ 骢¯ Èñ£@
δP = max{δxi|i= 1, . . . , n}