(при цей інтеграл перетворюється на нуль).

Тепер ми можемо довести дещо узагальнену на відміну від 2, а саме відмовимося від вимоги неперервності функції :

3. Нехай функція f(x) на проміжку неперервна,a g(x) має на цьому проміжку, виключаючи хіба лише скінчене число точок, похідну яка абсолютно інтегровна на . При цьому нехай функція g(x) у скінченому числі точок

має розрив першого роду. Тоді існує інтеграл Стілтъєса, який виражається формулою

. (15)

Характерна тут наявність позаінтегральної суми, де фігурують скачки функції g(x) в точках або — односторонні. (Якщо на будь-якій з цих функцій стрибка немає, то відповідний доданок суми перетворюється на нуль).

Для спрощення запису введемо позначення для стрибків функції g(x) зправа и зліва:

,

;

очевидно, для , .

Складемо допоміжну функцію:

,

Яка як би вбирає у себе усі розриви функції g(x), так що різниця , як ми зараз встановимо, виявляється вже неперервною.

Для значень відмінних від усіх , неперервність функції не викликає сумнівів, бо для цих значень неперервні обидві функції и . Доведемо тепер неперервність у точці зправа. Усі доданки суми , окрім члена , неперервну при зправа, тому достатньо вивчити поведінку виразу . При воно має значення ; але така ж і його границя при :

.

Аналогічно перевіряється ф неперервність функції в точці зліва.

Далі, якщо взяти точку х (відмінну від усіх ), в якій функція має похідну, то поблизу цієї точки зберігає постійне значення, виходячи з цього, у ній і функція має похідну, причому .

Для неперервної функції , за попередньою теоремою, існує інтеграл Стілтьєса .

Так само легко обрахувати і інтеграл

.

Додаючи почленно ці дві рівності, ми і прийдемо до рівності (15); існування інтеграла Стілтьєса від по функції встановлюється попутно. [5]

§7. Приклади обчислення інтеграла Стілтьєса

1) Обчислити за формулою (11) інтеграл:

Розв’язок, (а)

і т.д.

2) Обчислити за формулою (15) інтеграли:

(а) , де

(б) , де

Розв’язок. (а) Функція має стрибок 1 при и стрибок —2 при ; в решті точок . Тому