Теорема. Если функция интегрируема на отрезке
, то она ограничена на
.
Доказательство. Возьмем в определении интеграла и рассмотрим соответствующее ему
. Пусть T – любое разбиение, удовлетворяющее условию
. Для того, чтобы убедиться в справедливости теоремы, достаточно доказать, что при всех
функция
ограничена на отрезке
, т. е.
. Действительно, тогда для
имеем при
:
, т. к. X входит в некоторый отрезок
и, значит
.
Выберем любое и представим интегральную сумму
в виде
(1).
Зафиксируем произвольным образом числа выбранные в соответствующих промежутках. При этом первое и третье слагаемые в равенстве (1) примут определенное фиксированное значение. Обозначим сумму этих слагаемых буквой J. Таким образом, при любом
(2).
По условию, функция интегрируема, значит , т. е.
, или
. Откуда, учитывая (2),
,
,
(3).
Левая и правая части неравенств (3) представляют собой величины, не зависящие от . Поэтому неравенства (3) означают, что
. Теорема доказана.