* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
40
ПЛОЩАДЬ И ОБЪЕМ
обращается в нуль в точке t , то существует окрестность точки t , в которой одна из этих производных нигде не обращается в нуль. При достаточно большом п отрезок А целиком лежит в этой окрестности, и поэтому при достаточно большом п одна из произ водных Xf yf не обращается в нуль на Д . Следовательно, при достаточно большом п дуга Г является элементарной кривой, д это очевидным образом противоречит тому, что ее нельзя разбить на конечное число элементарных кривых. Кусочно гладкая простая дуга есть нуль-множество. Действительно, кусочно гладкую простую дугу можно разбить на конечное число элементарных кривых, а элементарная кривая есть нуль-множество и сумма конечного числа нуль-множеств есть нуль множество. П р о с т ы е з а м к н у т ы е к р и в ы е . Множество точек плоско сти называется простой замкнутой кривой, если существует не прерывное отображение отрезка на это множество, переводящее концы отрезка в одну точку, но в остальном взаимно однозначное. Простая замкнутая кривая называется кусочно гладкой, если ее можно разбить на конечное число гладких простых дуг. Например, окружность и контур квадрата являются кусочно гладкими простыми замкнутыми кривыми. Кусочно гладкая простая замкнутая кривая есть нуль множество. Действительно, из предыдущего следует, что кусочно гладкую простую замкнутую кривую можно разбить на конечное число элементарных кривых.
0 0 и % п п
4.8*. Квадрируемость классических фигур. Цель этого пункта—дока зать, что «классические» фигуры, т. е. фигуры, с которыми мы обычно встречаемся в геометрии и классическом анализе, квадрируемы. Прежде всего мы должны точнее определить интересующий нас класс фигур. Всякий скажет, что фигура в классическом смысле есть часть пло скости, ограниченная линчей или несколькими линиями. Попытаемся при дать этим словам точный смысл. Ясно, что под «линией» здесь следует понимать простую замкнутую кривую. Пусть Г—такая кривая; что такое «часть плоскости, ограниченная кривой Г»? Конечно, это не просто множество с границей Г, потому что таких множеств существует сколько угодно. Если, например, Г—окружность, то такими множествами являются замкнутый круг, открытый круг, часть плоскости, внешняя по отношению к кругу, сама окружность Г и многие другие множества Можно, однако, доказать, что, какова бы ни была
простая замкнутая кривая Г, на плоскости существует единственная огра ниченная замкнутая область с границей Г. Эта замкнутая область и есть часть плоскости, ограниченная кривой Г. Ее называют также фигурой, ограниченной кривой Г.
Мы не будем доказывать эту теорему, потому что ее доказательство трудно и длинно (оно очень не просто даже в случае, когда Г—ломаная) и потому что мы можем без нее обойтись. Действительно, мы можем прямо определить классическую фигуру как ограниченную замкнутую область.