可積分関数列{fn(x)} が単調にf(x)に収束するとき

Lim[fn(x),{n->Infinity}]= f(x)
f(x)は至るところで有限可積分になり、

このとき
∫f(x) dx= Lim[{ ∫fn(x)dx,{n->Infinity]

が成立する。

証明は、適当なルベグ積分の本を読んでください。
つかうだけならよまなくてもよい。