设 $\mathcal{A}$ 为正整数集 $\mathbb{Z}_{+}$的子集, $\lim _{n \rightarrow+\infty} \frac{S_n(0,1)}{n}$ 存在,记为 $p$ ,其中对于 $0 \leqslant a \leqslant b \leqslant 1, S_n(a, b)$ 表示集合 $\{k \in \mathcal{A} \mid a n \leqslant k \leqslant b n\}$ 的元素个数.
(1)若 $0 < a < b < 1$ ,证明极限 $\lim _{n \rightarrow+\infty} \frac{S_n(a, b)}{n}$ 存在并求其值.
(2)若 $f$ 在 $[0,1]$ 上 Riemann 可积,证明:
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\lim _{n \rightarrow+\infty} \frac{1}{n} \sum_{k \leqslant n, k \in \mathcal{A}} f\left(\frac{k}{n}\right)=p \int_0^1 f(x) d x
$$