En el libro Principios del análisis matemático de Walter Rudin, estas son las afirmaciones con las que me encontré.
- Corolario 5.12
SiF
es diferenciable en[ un , b ]
entoncesF′
no puede tener discontinuidades simples en[ un , b ]
. PeroF′
puede tener discontinuidades del segundo tipo.
- Teorema 6.20
DejarF
∈
R
en[ un , b ] .
Paraun ≤ x ≤ segundo ,
poner
F( X ) =∫XaF( t ) ret .
EntoncesF
es continua en[ un , b ]
; además, siF
es continua en un puntoX0
de[ un , b ]
, entoncesF
es diferenciable enX0
, y
F′(X0) = f(X0) .
- Teorema 6.21
SiF
∈
R
en[ un , b ]
y si hay una función diferenciableF
en[ un , b ]
tal queF′= f
, entonces
∫baF( x ) rex =F( segundo ) − F( un ) .
Ahora el problema es que podemos tener una función diferenciableF
en[ un , b ]
tal queF′= f
yF
es discontinua, aunque la discontinuidad será de segunda especie según el enunciado1
. Si estas discontinuidades son finitas entoncesF∈ R.
Supongamos un puntoc ∈ [ un , segundo ]
dóndeF
es discontinua (discontinuidad de segunda especie). Desde,F∈ R
definamos una función
G =∫XaF( t ) ret(1)
para
x ∈ [ un , segundo ]
. Entonces de acuerdo con la declaración
2
,
G ( x )
claramente
no es diferenciable enC
desde
F
es discontinuo en
C
. Ahora, de la declaración
3
también podemos decir que
∫XaF( t ) ret = F( x ) − F( un )(2)
si
x ∈ [ un , segundo ]
. Así de las ecuaciones
( 1 )
y
( 2 )
tenemos
F( x ) − F( un ) = G ( x )
lo que haría
G ( x )
diferenciable para todos
x ∈ [ un , segundo ]
pero sabemos que
G ( x )
no es diferenciable en
C
. Entonces, esta es una paradoja que significa que estoy equivocado en alguna parte, pero por mucho que lo intento, no puedo encontrarlo. Sería de gran ayuda si alguien puede señalar el error.
Editar:R
aquí denota el conjunto de funciones integrables de Riemann
contraejemplosmatematicas.net
disidencia silenciosa
Paramanand Singh
Paramanand Singh