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L’INTÉGRATION DÉFINIE DES FONCTIONS SOMMABLES.
et nulle quand
est négative ; c’est de cette fonction
que nous allons nous occuper.
Quand on fait décroître
, l’ensemble linéaire
ne perd aucun point, de là on déduit que les mesures linéaires inférieure et supérieure
et
sont des fonctions non croissantes. De plus,
est l’ensemble des points qui appartiennent à tous les
; de là on déduit que
et
sont des fonctions de
continues à gauche. Ceci posé, supposons que l’on ait
![{\displaystyle {m_{l,e}[\mathrm {E} (\varphi \geqq \alpha )]}>{m_{l,i}[\mathrm {E} (\varphi \geqq \alpha )]}+\varepsilon }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e96831fbd877ff416f2b90bae2f32fa19ca531ec)
,
alors il en sera encore de même dans tout un certain intervalle
. Considérons la partie
de
comprise entre
et
. Enfermons les points de
dans des carrés
, les points de
dans des carrés
; on peut supposer les
et
de côtés parallèles à
et
. Ils ont en commun des rectangles
dont la somme des aires est au moins
et en diffère aussi peu que l’on veut. La section des carrés
par la droite
est composée d’intervalles
qui enferment
, celle des carrés
est composée d’intervalles
qui enferment
, celle des rectangles
est formée des parties
communes aux
et
; on a donc
![{\displaystyle {m_{l}(c)\geqq m_{l,e}\lbrace \mathrm {E} [\varphi (x)\geqq \mathrm {K} ]\rbrace }-{m_{l,i}\lbrace \mathrm {E} [\varphi (x)\geqq \mathrm {K} ]\rbrace }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e1ab9190b700ac60e51848b792d94a8bf78654dc)
;
est donc supérieure à
quand
varie de
à
, et
est au moins égale à
.
et par suite
n’est donc mesurable que si
est mesurable.
Supposons que
bornée soit mesurable et partageons l’intervalle de variation de
à l’aide de nombres
. Soit
la partie de
comprise entre
et
, nous allons évaluer sa mesure. Enfermons dans des intervalles
les points de
et ceux de
dans des intervalles
, soient
les intervalles faisant partie des
et des
. Considérons l’ensemble
des points dont les abscisses sont points de
et dont les ordonnées sont comprises entre
et
; soit
l’ensemble analogue relatif à
. L’ensemble
étant contenu dans
, on a
![{\displaystyle m_{s,i}(\mathrm {E} )\geqq m_{s}({\mathcal {A}})-m_{s}({\mathcal {C}})=(l_{i}-l_{i-1})[m_{l}(a)-m_{l}(c)]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d0634af0fd0e145bea91a6a6bd90fc751918d888)
,