Een meetbare (of ) heet integreerbaar als ; dan is (positief en negatief deel; reëel en imaginair deel in het complexe geval). De integraal is lineair op de integreerbare functies (ontbind en zet weer samen op de positieve delen; het complexe geval herleidt tot het reële) en voldoet aan (reëel geval: ; complex geval: vermenigvuldig met een constante van modulus om de integraal reëel te maken). Een eigenschap geldt bijna overal als ze alleen op een -nulverzameling faalt; en op een nulverzameling wijzigen verandert geen enkele integraal (het verschil wordt gedomineerd door , met integraal ).
Voorbeelden
Voorbeeld 10.13
is nergens continu: niet riemann-integreerbaar — maar voor Lebesgue triviaal: . De functie van Thomae ( in de rationale getallen en elders) is precies in de irrationale punten continu: riemann-integreerbaar met integraal . En oneigenlijke riemannintegralen zijn een ander begrip: convergeert als limiet van (de weekendopgave berekent hem als ), maar : de absolute integraal divergeert als de harmonische reeks (Oefening 10.6). De theorie van Lebesgue ruilt voorwaardelijke convergentie in voor robuuste limietstellingen.
Voorbeeld 10.16 (De gammafunctie)
Stel voor
De integraal convergeert: nabij is integreerbaar (); en in het oneindige is . Partiële integratie (op , met daarna limieten via de monotone convergentie) geeft de functionaalvergelijking , waaruit : de faculteit geïnterpoleerd. Op elke wordt gedomineerd door , integreerbaar: dus is en, per inductie, , met . De waarde is de gaussische integraal in vermomming (Probleem 10.1).