64. Основные свойства кратных интегралов.
Раньше мы доказывали свойства определенного интеграла, пользуясь его определением, как предела сумм [I, 94]. Совершенно так же можно доказать и основные свойства кратных интегралов. Для простоты мы все функции будем считать непрерывными, так что интегралы от них безусловно имеют смысл.
I. Постоянный множитель можно выносить за знак интеграла, и интеграл от конечной суммы функций равен сумме интегралов от слагаемых:
II. Если область
разложена на конечное число частей [например на две части
, то интеграл по всей области равен сумме интегралов по всем частям:
III. Если
в области
, то
В частности [I, 94]:
IV. Если
сохраняет знак в области (а), то имеет место теорема о среднем, выражающаяся формулой
где
- некоторая точка, лежащая внутри области (а).
В частности, при
получаем
где
— площадь области
.
Аналогичные свойства имеют место и для трехкратного интеграла. Заметим, что при определении двукратного и трехкратного интеграла как предела суммы считается всегда, что область интегрирования конечна и подынтегральная функция
во всяком случае ограничена, т. е. существует такое положительное число А, что
во всех точках N области интегрирования. Если эти условия не выполнены, то интеграл может существовать как несобственный интеграл аналогично тому, как это имело место для простого определенного интеграла [I, 97 и 98]. Мы займемся несобственными кратными интегралами в § 8.