1.2.3. Die Linearität von Reihen und uneigentlichen Integralen.

Es seien a,b : Kp Folgen und die Funktionen f,g : [0, +[ Kp seien auf jedem Intervall [0,c], c > 0, integrierbar.

SATZ 1.2.7. Angenommen die uneigentlichen Integrale 0fdx und 0gdx konvergieren. Dann konvergiert auch das uneigentliche Integral 0h(x)dx für h(x) = αf(x) + βg(x); α,β K und

0(αf(x) + βg(x))dx = α0f(x)dx + β0g(x)dx. (1.2.3.1)

Angenommen, die Reihen k=1a k und k=1b k konvergieren. Dann konvergiert die Reihe k=1c k für ck = αak + βbk; α,β K und

k=1(αa k + βbk) = α k=1a k + β k=1b k. (1.2.3.2)

Wir beweisen (1.2.3.2). Für

Sn = k=1na k,Sn = k=1nb k,Sn = k=1n(αa k + βbk)

gilt

Sn = αSn + βSn,n ,

und wegen der Linearität des Grenzwertes in Kp

k=1(αa k + βbk) = lim nSn = lim n(αSn + βSn) = α lim nSn + β lim nSn = α k=1a k + β k=1b k.

AUFGABE 1.2.8. Beweisen Sie (1.2.3.1)!