你自己不都快做出来了。。。
令 。假设 在 Riemann可积,则一定Lebesgue可积,故 是Lebesgue可测函数,故 是Lebesgue可测集。按照你说的(2),每个 (这里我顺便补充一下原因,倘若 ,则 ,矛盾)。
注意到 单调递增趋于 (因为 是映到 的),故由测度的连续性知 ,但 ,矛盾。
顺便,这个题有简单证法。还是假设Riemann可积,则Lebesgue可积。再因为 非负可测以及 知道 几乎处处为 ,这就已经违背了映到 的条件了。
此外,用你说的(1)处处不连续也可以立刻看出来,因为黎曼可积等价于几乎处处连续,不过这个等价性的证明比较复杂。