实变函数论试题及答案

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实变函数本科试题及答案

实变函数本科试题及答案

实变函数本科试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 实数集R上的开区间(a, b)是一个开集,这是因为它满足:A. 任意点的邻域性质B. 包含所有有理数C. 包含所有整数D. 包含所有实数答案:A2. 下列哪个选项不是实数集R的子集?A. 空集B. (0, 1)C. 整数集ZD. 实数集R本身答案:C3. 一个函数在某点连续的充要条件是:A. 在该点导数存在B. 该点的左极限等于右极限C. 在该点的极限存在且等于函数值D. 在该点的振幅为零答案:C4. Lebesgue可测集的定义是基于:A. 开区间B. 闭区间C. 开集D. 半开半闭区间答案:A5. 如果一个实值函数在区间[a, b]上单调增加且有界,则根据Weierstrass定理,该函数必定:A. 有最大值和最小值B. 仅在有限点处不连续C. 仅在至多可数点处不连续D. 在区间[a, b]上连续答案:A6. 一个函数在某点的导数为0,这意味着该点是函数的:A. 驻点B. 极值点C. 拐点D. 渐近点答案:A7. 集合的外测度是:A. 集合所有开覆盖的体积的上确界B. 集合所有闭覆盖的体积的下确界C. 集合所有开覆盖的体积的下确界D. 集合所有闭覆盖的体积的上确界答案:A8. 如果一个函数在区间[a, b]上可积,则它的积分值:A. 必须为正B. 必须为负C. 可以是任意实数D. 必须为零答案:C9. 一个函数在某区间上一致连续的定义是:A. 该区间内任意两点的函数值之差的绝对值有界B. 该区间内任意两点的函数值之差的绝对值无界C. 函数在该区间的任意子区间上连续D. 函数在该区间的端点处的极限存在答案:A10. 根据Riemann积分的定义,如果一个函数在区间[a, b]上的积分存在,则:A. 该函数在该区间上必定连续B. 该函数在该区间上必定有界C. 该函数在该区间上必定单调增加D. 该函数在该区间上必定一致连续答案:B二、填空题(每题4分,共20分)11. 如果函数f(x)在点x=c处的左极限为L,则记为______。

实变函数测试题与答案范本

实变函数测试题与答案范本

实变函数测试题与答案范本一、选择题1. 下列函数中,是实变函数的是:A. f(x) = √(x^2 - 1)B. f(x) = log(x)C. f(x) = cos(x)D. f(x) = 1/x答案:C. f(x) = cos(x)2. 设函数 f(x) 的定义域为 (-∞, 4],则下列函数定义中错误的是:A. f(x) = x^2B. f(x) = √(4 - x)C. f(x) = 1/(x - 3)D. f(x) = 2^x答案:C. f(x) = 1/(x - 3)3. 函数 f(x) = |x - 2| 的图像在 x = 2 处是否存在间断点?A. 存在间断点B. 不存在间断点答案:B. 不存在间断点二、计算题1. 求函数 f(x) = x^3 + 2x^2 - x 的零点。

解答:将 f(x) = 0,得到方程 x^3 + 2x^2 - x = 0。

对该方程进行因式分解得:x(x + 1)(x - 1) = 0。

解得 x = 0,x = -1,x = 1 为函数 f(x) 的零点。

2. 计算函数 f(x) = log(x^2 + 3x) 的导数。

解答:对 f(x) = log(x^2 + 3x) 进行求导。

使用链式法则,有 f'(x) = [1/(x^2 + 3x)] * (2x + 3)。

化简得到:f'(x) = (2x + 3)/(x^2 + 3x)。

三、证明题证明:若函数 f(x) 在区间 [a, b] 上连续且单调递增,那么 f(x) 在 [a, b] 上存在唯一的反函数。

解答:首先证明 f(x) 在 [a, b] 上是单射。

假设存在x1 ≠ x2,但 f(x1) = f(x2)。

由于 f(x) 在 [a, b] 上单调递增,可推出x1 ≠ x2,矛盾。

因此,f(x)在 [a, b] 上是单射。

接下来证明 f(x) 在 [a, b] 上是满射。

由于 f(x) 在 [a, b] 上连续,根据介值定理,f(x) 在 [a, b] 上取得最大值 M 和最小值 m。

(0195)《实变函数论》网上作业题及答案

(0195)《实变函数论》网上作业题及答案

[0195]《实变函数论》第一次作业[单选题]1.开集减去闭集是()A:A.开集B:B.闭集C:C.既不是开集也不是闭集参考答案:A[单选题]2.闭集减去开集是()A:开集B:闭集C:既不是开集也不是闭集参考答案:B[单选题]3.可数多个开集的交是()A:开集B:闭集C:可测集参考答案:C[单选题]4.可数多个闭集的并是()A:开集B:闭集C:可测集参考答案:C[单选题]6.可数集与有限集的并是()A:有界集B:可数集C:闭集参考答案:B[判断题]5.任意多个开集的并仍是开集。

参考答案:正确[单选题]8.可数多个有限集的并一定是()A:可数集B:有限集C:以上都不对参考答案:C[单选题]7.设f(x)是定义在[a,b]上的单调函数,则f(x)的间断点集是()A:开集B:闭集C:可数集参考答案:C[单选题]9.设f(x)是定义在R上的连续函数,E=R(f>0),则E是A:开集B:闭集C:有界集参考答案:A[单选题]10.波雷尔集是()A:开集B:闭集C:可测集参考答案:C[判断题]7.可数多个零测集的并仍是零测集合。

参考答案:正确[单选题]1.开集减去闭集是()。

A:A.开集 B.闭集 C.既不是开集也不是闭集参考答案:A[单选题]5.可数多个开集的并是()A:开集B:闭集C:可数集参考答案:A[判断题]8.不可数集合的测度一定大于零。

参考答案:错误[判断题]6.闭集一定是可测集合。

参考答案:正确[判断题]10.开集一定是可测集合。

参考答案:正确[判断题]4.连续函数一定是可测函数。

参考答案:错误[判断题]3.零测度集合或者是可数集合或者是有限集。

参考答案:正确[判断题]2.有界集合的测度一定是实数。

参考答案:正确[判断题]1.可数集合是零测集参考答案:正确[判断题]9.任意多个闭集的并仍是闭集。

参考答案:错误[判断题]9.任意多个闭集的并仍是闭集。

参考答案:错误第二次作业[单选题]4.设E是平面上边长为2的正方形中所有无理点构成的集合,则E的测度是A:0B:2C:4参考答案:C[单选题]3.设E是平面上边长为2的正方形中所有有理点构成的集合,则E的测度是A:0B:2C:4参考答案:A[单选题].2.[0,1] 中的全体有理数构成的集合的测度是()A:0B:1参考答案:A[单选题]1.[0,1] 中的全体无理数构成的集合的测度是()A:0B:1C:2参考答案:B[单选题]5.若E是R的子集,x是一个实数,如果x的任何邻域内均有E中异于x的点,则x是E的()A:内点B:界点C:聚点参考答案:C[判断题]10.简单函数一定是可测函数。

实变函数本科试题及答案

实变函数本科试题及答案

实变函数本科试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 实变函数论主要研究的是:A. 数学分析B. 复变函数C. 函数的实值性D. 函数的连续性答案:C2. 以下哪个命题是实变函数论中的基本定理?A. 中值定理B. 泰勒公式C. 勒贝格控制收敛定理D. 柯西-施瓦茨不等式答案:C3. 勒贝格积分与黎曼积分的主要区别在于:A. 定义方式B. 积分值C. 积分对象D. 积分方法答案:A4. 若函数f在区间[a,b]上连续,则以下哪个命题一定成立?A. f在[a,b]上可积B. f在[a,b]上可微C. f在[a,b]上单调D. f在[a,b]上一致连续答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 若函数f在区间[a,b]上处处有定义,则f在[a,b]上是______的。

答案:有界2. 函数f(x)=x^2在区间[0,1]上的勒贝格积分值为______。

答案:1/33. 勒贝格积分的一个重要性质是______。

答案:可加性4. 若函数f在区间[a,b]上单调增加,则f在[a,b]上是______的。

答案:可积三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述实变函数论与复变函数论的主要区别。

答案:实变函数论主要研究实数域上的函数,关注的是函数的实值性质,如连续性、可积性等。

而复变函数论研究的是复数域上的函数,关注的是函数的解析性质,如解析延拓、复积分等。

2. 描述勒贝格积分的定义过程。

答案:勒贝格积分的定义过程首先将积分区间划分为若干子区间,然后选择每个子区间上的样本点,计算函数在这些样本点上的值与子区间长度的乘积之和,最后取这个和的极限,当这个极限存在时,就定义为函数的勒贝格积分。

3. 举例说明实变函数论在数学分析中的应用。

答案:实变函数论在数学分析中的应用非常广泛,例如在研究函数的极限性质、连续性、可微性和可积性等方面都有重要应用。

一个具体的例子是勒贝格控制收敛定理,它在处理函数序列的极限问题时非常有用,特别是在概率论和统计学中,勒贝格积分被用来定义随机变量的期望值。

实变函数(复习资料_带答案)资料

实变函数(复习资料_带答案)资料

集。
0, 开集 G E,使 m* (G E)
,则 E 是可测
(第 7 页,共 19 页)
3. (6 分)在 a, b 上的任一有界变差函数 f ( x) 都可以表示为 两个增函数之差。
5. (8 分)设 f ( x) 在 E a,b 上可积,则对任何 0 ,必存
b
在 E 上的连续函数 ( x) ,使 | f ( x) (x) | dx . a
E
四、解答题 (8 分× 2=16 分) .
1、(8分)设 f (x)
x2, x为无理数 ,则 f ( x) 在 0,1 上是否 R
1, x为有理数
可积,是否 L 可积,若可积,求出积分值。
五、证明题 (6 分× 4+10=34 分) . 1、(6 分)证明 0,1 上的全体无理数作成的集其势为 c
可测集;
二. 填空题 (3 分× 5=15 分)
1、设 An
11 [ , 2 ], n 1,2,
,则 lim An
_________。
nn
n
2、设 P 为 Cantor 集,则 P
o
,mP _____,P =________。
3、设 Si 是一列可测集,则 m i 1 Si ______ mSi i1 4、鲁津定理:
4.(8 分)设函数列 fn (x) ( n 1,2, ) 在有界集 E 上“基本上” 一致收敛于 f ( x) ,证明: fn (x) a.e.收敛于 f ( x) 。
2. x
E , 则存在 E中的互异点列
{
xn },
使 lim n
xn
x ……… .2

xn E, f ( xn ) a ………………… .3 分

实变函数试题库及参考答案

实变函数试题库及参考答案

实变函数试题库及参考答案IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】实变函数试题库及参考答案(1) 本科一、填空题1.设,A B 为集合,则()\A B B A B (用描述集合间关系的符号填写) 2.设A 是B 的子集,则A B (用描述集合间关系的符号填写) 3.如果E 中聚点都属于E ,则称E 是 4.有限个开集的交是 5.设1E 、2E 是可测集,则()12m E E 12mE mE +(用描述集合间关系的符号填写) 6.设nE ⊂是可数集,则*m E 07.设()f x 是定义在可测集E 上的实函数,如果1a ∀∈,()E x f x a ⎡⎤≥⎣⎦是 ,则称()f x 在E 上可测8.可测函数列的上极限也是 函数9.设()()n f x f x ⇒,()()n g x g x ⇒,则()()n n f x g x +⇒ 10.设()f x 在E 上L 可积,则()f x 在E 上 二、选择题1.下列集合关系成立的是( ) 2.若n R E ⊂是开集,则( )3.设(){}n f x 是E 上一列非负可测函数,则( ) 三、多项选择题(每题至少有两个以上的正确答案) 1.设[]{}0,1E =中无理数,则( )A E 是不可数集B E 是闭集C E 中没有内点D 1mE =2.设nE ⊂是无限集,则( )A E 可以和自身的某个真子集对等B E a ≥(a 为自然数集的基数)3.设()f x 是E 上的可测函数,则( )A 函数()f x 在E 上可测B ()f x 在E 的可测子集上可测C ()f x 是有界的D ()f x 是简单函数的极限 4.设()f x 是[],a b 上的有界函数,且黎曼可积,则( )A ()f x 在[],a b 上可测B ()f x 在[],a b 上L 可积C ()f x 在[],a b 上几乎处处连续D ()f x 在[],a b 上几乎处处等于某个连续函数 四、判断题1. 可数个闭集的并是闭集. ( )2. 可数个可测集的并是可测集. ( )3. 相等的集合是对等的. ( )4. 称()(),f x g x 在E 上几乎处处相等是指使()()f x g x ≠的x 全体是可测集. ( ) 五、定义题1. 简述无限集中有基数最小的集合,但没有最大的集合.2. 简述点集的边界点,聚点和内点的关系.3. 简单函数、可测函数与连续函数有什么关系?4. [],a b 上单调函数与有界变差函数有什么关系? 六、计算题1. 设()[]230,1\x x E f x xx E⎧∈⎪=⎨∈⎪⎩,其中E 为[]0,1中有理数集,求()[]0,1f x dx ⎰.2. 设{}n r 为[]0,1中全体有理数,(){}[]{}12121,,00,1\,,n n n x r r r f x x r r r ∈⎧⎪=⎨∈⎪⎩,求()[]0,1lim n n f x dx →∞⎰.七、证明题1.证明集合等式:(\)A B B A B =2.设E 是[0,1]中的无理数集,则E 是可测集,且1mE = 3.设(),()f x g x 是E 上的可测函数,则[|()()]E x f x g x >是可测集 4.设()f x 是E 上的可测函数,则对任何常数0a >,有1[|()|]|()|E mE x f x a f x dx a≥≤⎰ 5.设()f x 是E 上的L -可积函数,{}n E 是E 的一列可测子集,且lim 0n n mE →∞=,则实变函数试题库及参考答案(1) 本科一、填空题1.=2.≤3.闭集4.开集5.≤6.=7.可测集8.可测9.()()f x g x + 10.可积 二、单选题 ABB 三、多选题ACD AB ABD ABC 四、判断题 × √√√ 五、定义题1.答:因为任何无限集均含有可数集,所以可数集是无限集中基数最小的,但无限集没有基数最大的,这是由于任何集合A ,A 的幂集2A 的基数大于A 的基数.2.答: 内点一定是聚点,边界点不一定是聚点,点集的边界点或为孤立点或为聚点.3.答:连续函数一定是可测函数;简单函数一定是可测函数;简单函数可表示成简单函数或连续函数的极限4.答:单调函数是有界变差函数,有界变差函数可表示成两个单调增函数之差. 六、解答题1.解:因为0mE =,所以()3,.f x x a e =于[]0,1,于是()[][]30,10,1f x dx x dx =⎰⎰,而3x 在[]0,1上连续,从而黎曼可积,故由黎曼积分与勒贝格积分的关系, 因此()[]0,114f x dx =⎰. 2.解:显然()n f x 在[]0,1上可测,另外由()n f x 定义知,()0,.n f x a e =于[]0,1()1n ≥ 所以()[][]0,10,100nf x dx dx ==⎰⎰因此()[]0,1lim0nn f x dx →∞=⎰七、证明题 1.证明2.证明 设F 是[0,1]中的有理数集,则F 是可数集,从而*0m F =,因此F 是可测集,从而c F 可测,又[0,1]\[0,1]c E F F ==,故E 是可测集.由于EF =∅,所以1[0,1]()0m m EF mE mF mF ===+=+,故1mF =3.证明 设{}n r 为全体有理数所成之集,则因为(),()f x g x 是E 上的可测函数,所以[|()]n E x f x r ≥,[|()]n E x g x r <是可测集,1,2,n =,于是由可测集性质知[|()()]E x f x g x >是可测集4.证明 因为()f x 在E 上可测,所以|()|f x 在E 上非负可测,由非负可测函数积分性质,而[|()|][|()|]E x f x a adx a mE x f x a ≥=⋅≥⎰,所以5.证明 因为lim 0n n mE →∞=,所以0,1N δ∀>∃≥,当n N ≥时,n mE δ<,又()f x 在E 上L -可积,所以由积分的绝对连续性,0,0,εδ∀>∃>当,e E me δ⊂<时|()|ef x dx ε<⎰于是当n N ≥时,n mE δ<,因此|()|nE f x dx ε<⎰,即lim ()0nE n f x dx →∞=⎰。

实变函数(复习资料,带答案)

实变函数(复习资料,带答案)

《实变函数》试卷一一、单项选择题(3分×5=15分) 1、下列各式正确的是( )(A )1lim n k n n k n A A ∞∞→∞===⋃⋂; (B )1lim n k n k n n A A ∞∞==→∞=⋂⋃;(C )1lim n k n n k nA A ∞∞→∞===⋂⋃; (D )1lim n k n k nn A A ∞∞==→∞=⋂⋂;2、设P 为Cantor 集,则下列各式不成立的是( ) (A )=P c (B) 0mP = (C) P P ='(D) P P =3、下列说法不正确的是( )(A) 凡外侧度为零的集合都可测(B )可测集的任何子集都可测(C) 开集和闭集都是波雷耳集 (D )波雷耳集都可测 4、设{}()n f x 是E 上的..a e 有限的可测函数列,则下面不成立的是( )(A )若()()n f x f x ⇒, 则()()n f x f x → (B){}sup ()n nf x 是可测函数(C ){}inf ()n nf x 是可测函数;(D )若()()n f x f x ⇒,则()f x 可测5、设f(x)是],[b a 上有界变差函数,则下面不成立的是( )(A) )(x f 在],[b a 上有界 (B) )(x f 在],[b a 上几乎处处存在导数(C ))('x f 在],[b a 上L 可积 (D)⎰-=b aa fb f dx x f )()()('二. 填空题(3分×5=15分)1、()(())s s C A C B A A B ⋃⋂--=_________2、设E 是[]0,1上有理点全体,则'E =______,oE =______,E =______.3、设E 是n R 中点集,如果对任一点集T 都_________________________________,则称E 是L 可测的 4、)(x f 可测的________条件是它可以表成一列简单函数的极限函数.(填“充分”,“必要”,“充要”)5、设()f x 为[],a b 上的有限函数,如果对于[],a b 的一切分划,使_____________________________________,则称()f x 为[],a b 上的有界变差函数。

《实变函数论》纯答案

《实变函数论》纯答案

1. 证明:()B A A B -=U 的充要条件是A B ⊂.证明:若()B A A B -=U ,则()A B A A B ⊂-⊂U ,故A B ⊂成立.反之,若A B ⊂,则()()B A A B A B B -⊂-⊂U U ,又x B ∀∈,若x A ∈,则()x B A A ∈-U ,若x A ∉,则()x B A B A A ∈-⊂-U .总有()x B A A ∈-U .故 ()B B A A ⊂-U ,从而有()B A A B -=U 。

证毕2. 证明cA B A B -=I .证明:x A B ∀∈-,从而,x A x B ∈∉,故,c x A x B ∈∈,从而x A B ∀∈-, 所以c A B A B -⊂I .另一方面,cx A B ∀∈I ,必有,cx A x B ∈∈,故,x A x B ∈∉,从而x A B ∈-, 所以 cA B A B ⊂-I .综合上两个包含式得c A B A B -=I . 证毕3. 证明定理4中的(3)(4),定理6(De Morgan 公式)中的第二式和定理9. 证明:定理4中的(3):若A B λλ⊂(λ∈∧),则A B λλλλ∈∧∈∧⊂I I .证:若x A λλ∈∧∈I ,则对任意的λ∈∧,有x A λ∈,所以A B λλ⊂(∀λ∈∧)成立知x A B λλ∈⊂,故x B λλ∈∧∈I ,这说明A B λλλλ∈∧∈∧⊂I I .定理4中的(4):()()()A B A B λλλλλλλ∈∧∈∧∈∧=U U U U U .证:若()x A B λλλ∈∧∈U U ,则有'λ∈∧,使 ''()()()x A B A B λλλλλλ∈∧∈∧∈⊂U U U U .反过来,若()()x A B λλλλ∈∧∈∧∈U U U 则x A λλ∈∧∈U 或者x B λλ∈∧∈U .不妨设x A λλ∈∧∈U ,则有'λ∈∧使'''()x A A B A B λλλλλλ∈∧∈⊂⊂U U U .故()()()A B A B λλλλλλλ∈∧∈∧∈∧⊂U U U U U .综上所述有()()()A B A B λλλλλλλ∈∧∈∧∈∧=U U U U U .定理6中第二式()c c A A λλλλ∈∧∈∧=I U .证:()cx A λλ∈∧∀∈I ,则x A λλ∈∧∉I ,故存在'λ∈∧ ,'x A λ∉所以'c cx A A λλλ∈∧∉⊂U从而有()c c A A λλλλ∈∧∈∧⊂I U .反过来,若c x A λλ∈∧∈U ,则'λ∃∈∧使'cx A λ∉,故'x A λ∉,x A λλ∈∧∴∉I ,从而()c x A λλ∈∧∈I()c c A A λλλλ∈∧∈∧∴⊃I U . 证毕定理9:若集合序列12,,,,n A A A K K 单调上升,即1n n A A +⊂(相应地1n n A A +⊃)对一切n 都成立,则 1lim n n n A ∞→∞==U (相应地)1lim n n n A ∞→∞==I .证明:若1n n A A +⊂对n N ∀∈成立,则i m i mA A ∞==I .故从定理8知11lim inf n i m n m i mm A A A ∞∞∞→∞=====U I U另一方面,m n ∀,令m i i mS A ∞==U ,从1m m A A +⊂对m N ∀∈成立知11111()()m i m i m i i m i mi m i m i m S A A A A A A S ∞∞∞∞++==+=+=+==⊂==U U U U U U .故定理8表明1111lim sup lim inf n i m m n n n m i mm m A A S S A A ∞∞∞∞→∞→∞=========I U I U故1lim lim sup lim inf n n n m n n n m A A A A ∞→∞→∞→∞====U .4. 证明()()A B B A B B -=-U U 的充要条件是B =∅.证:充分性 若B =∅,则()()A B B A A A A A -=-∅∅=-∅==∅=∅-∅U U U U 必要性 若()()A B B A B B -=-U U ,而B ≠∅则存在x B ∈.所以()()x A B B A B B ∈-=-U U 即所以,x A B x B ∈∉U 这与x B ∈矛盾, 所以x B ∈.4. 设{}{}{}{}1,2,3,4,1,2,3,4S A ==,求()F A .又如果1;1,2,3,,S n n ⎧⎫==⎨⎬⎩⎭L01;A n ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭为奇数,{}1111,,,,321A i ⎧⎫⎧⎫⎧⎫=⎨⎨⎨⎬⎬-⎩⎭⎩⎭⎩⎭L L ,问()()01,F A F A 是什么.解:若{}{}{}{}1,2,3,4,1,2,3,4S A ==,则(){}{}{}{},1,2,3,4,1,2,3,4F A =∅.若011111;1,2,3,,;1,,,,3521S n A n n i ⎧⎫⎧⎫⎧⎫====⎨⎬⎨⎬⎨⎬-⎩⎭⎩⎭⎩⎭L LL 为奇数, 则从1111111,,,,,,,3521242ci i ⎧⎫⎧⎫=⎨⎬⎨⎬-⎩⎭⎩⎭L L L L ,易知()111111,,1,,,,,,,,3521242F A S i i ⎧⎫⎧⎫⎧⎫=∅⎨⎨⎬⎨⎬⎬-⎩⎭⎩⎭⎩⎭LL L L . {}1111,,,,321A i ⎧⎫⎧⎫⎧⎫=⎨⎨⎬⎨⎬⎬-⎩⎭⎩⎭⎩⎭LL . 令11;1,2,,;1,2,212B i C i i i ⎧⎫⎧⎫====⎨⎬⎨⎬-⎩⎭⎩⎭L L .{}{}{}°1,F A S A K A B K C K A=∅==∅U U @为的子集,或. 证明: 因为{}111,,,,,321A B i ⎧⎫⎧⎫∈⎨⎬⎨⎬-⎩⎭⎩⎭L L 的任何子集()1F A . 所以有()1B F A ∈,而c B C =,故()1C F A ∈,又()1F A ∅∈. 任取B 的一子集A ,()1A A F A ∅=∈U ,且()1A C F A ∈U .显°S A ∈,故只用证°A 的确是一个 -域.(1) °,ccS S A∅==∅∈,且B ∀的子集A ,若K =∅,则 °,c K A A A C ∅==U U(B A -是B 的子集,故()°°()ccA A C F A ∅=∈U U )又B ∀的子集A ,()ccccA C A C AB ==U I I .显然是B 的子集,所以()()°ccA C AB A =∅∈U I U .又若n A 为B 的子集()1,2,3,,n n K C ==L 或∅.则()°°111n n n n n n n A K A K A K∞∞∞===⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U U U U U U . 这里°1n n A A B ∞==⊂U 是B 的子集.°1nn K K C ∞===U 或∅. 所以()°1n n n A K A ∞=∈U U .若n A 中除B 的子集外,还有S ,则()°1n n n A K S A ∞==∈U U .若n A 中有∅,不影响1n n A B ∞=⊂U .故°A 是σ-域,且()°1F A A =. 证毕.6.对于S 的子集A ,定义A 的示性函数为()10A x Ax x A ϕ∈⎧=⎨∉⎩证明:(1)()()liminf liminf n n A A x x ϕϕ= (2)()()limsup lim sup n n A A x x ϕϕ= 证明:x S ∀∈,若()liminf n A x x ϕ∈则()liminf 1n A x ϕ=。

实变函数测试题与答案

实变函数测试题与答案

实变函数测试题与答案实变函数测试题一、填空题1.设 $A_n=\begin{pmatrix} 1/n \\ 1/(n+1) \\ \cdots \\ 1/(2n) \end{pmatrix}$,则 $\lim\limits_{n\to\infty}A_n=\begin{pmatrix} 0 \\ 0 \\ \cdots \\ 0 \end{pmatrix}$。

2.$(a,b)$ 与 $(-\infty,+\infty)$ 之间存在两个集合之间的一一映射,因此它们的基数相同。

3.设 $E$ 是函数 $y=f(x)$ 的图形上的点所组成的集合,则$E=\{(x,f(x)):x\in\mathbb{R}\}$。

4.若集合 $E\subset\mathbb{R}$ 满足 $E'\subset E$,则$E$ 是闭集。

5.若 $(\alpha,\beta)$ 是直线上开集 $G$ 的一个构成区间,则 $(\alpha,\beta)$ 是连通集。

6.设 $E$ 是闭区间 $[a,b]$ 中的全体无理数集,则$m(E)=b-a$。

7.若 $\{f_n(x)\}$ 在 $E$ 上几乎处处有限且可测,$f(x)$ 在 $E$ 上几乎处处有限且可测,并且$\lim\limits_{n\to\infty} f_n(x)=f(x)$,则 $\{f_n(x)\}$ 在 $E$ 上依测度收敛于 $f(x)$。

8.XXX{R}$,$x$ 是 $E$ 的聚点,$f(x)$ 是实变函数,则存在 $\{x_n\}\subset E$,使得 $\lim\limits_{n\to\infty}x_n=x$ 且 $\lim\limits_{n\to\infty} f(x_n)$ 存在。

9.若 $\{f_n(x)\}$ 在 $E$ 上几乎处处有限且可测,$f(x)$ 在 $E$ 上几乎处处有限且可测,并且对于任意$\sigma>0$,都有 $\lim\limits_{n\to\infty} m\{x\in E:|f_n(x)-f(x)|\geq\sigma\}=0$,则 $\{f_n(x)\}$ 在 $E$ 上依测度收敛于$f(x)$。

实变函数试题库及参考答案

实变函数试题库及参考答案

实变函数试题库及参考答案(4) 本科一、填空题1.设,A B 为两个集合,则__c A B A B -.2.设n E R ⊂,如果E 满足E E '⊆(其中E '表示E 的导集),则E 是3.若开区间(,)αβ为直线上开集G 的一个构成区间,则(,)αβ满(i))(b a , G (ii),a G b G ∉∉4.设A 为无限集.则A 的基数__A a (其中a 表示自然数集N 的基数)5.设12,E E 为可测集, 2mE <+∞,则1212(\)__m E E mE mE -.6.设{}()n f x 为可测集E 上的可测函数列,且()(),n f x f x x E ⇒∈,则由______定理可知得,存在{}()n f x 的子列{}()k n f x ,使得.()()()k a e n f x f x x E →∈. 7.设()f x 为可测集E (n R ⊆)上的可测函数,则()f x 在E 上的L 积分值 存在且|()|f x 在E 上 L 可积.(填“一定”“不一定”)8.若()f x 是[,]a b 上的绝对连续函数,则()f x 是[,]a b 上的有二、选择题1.设(){},001E x x =≤≤,则( )A 1mE =B 0mE =C E 是2R 中闭集DE 是2R 中完备集2.设()f x ,()g x 是E 上的可测函数,则( )A 、()()E x f x g x ⎡⎤≥⎣⎦不一定是可测集B 、()()E x f x g x ⎡⎤≠⎣⎦是可测集C 、()()E x f x g x ⎡⎤≤⎣⎦是不可测集D 、()()E x f x g x ⎡⎤=⎣⎦不一定是可测集3.下列集合关系成立的是( )A 、(\)AB B A B = B 、(\)A B B A =C 、(\)B A A A ⊆D 、\B A A ⊆4. 若()n E R ⊆是开集,则 ( ) A 、E 的导集E ⊆ B 、E 的开核E = C 、E E = D 、E 的导集E =三、多项选择题(每题至少有两个以上的正确答案)1.设()f x 是[],a b 上有界函数,且L 可积,则( )A ()f x 在[],a b 上黎曼可积B ()f x 在[],a b 上可测C ()f x 在[],a b 上几乎处处连续D ()f x 在[],a b 上不一定连续2. 设{[0,1]}E =中的无理点,则( )A 、E 是可数集B 、E 是闭集C 、E 中的每个点均是聚点D 、0mE >3. 若E (R ⊆)至少有一个内点,则( )A 、*m E 可以等于0B 、*0m E = C 、E 可能是可数集 D 、E 不可能是可数集4.设[,]E a b ⊆是可测集,则E 的特征函数()E x χ是( )A 、[,]a b 上的符号函数 C 、E 上的连续函数B 、[,]a b 上的可测函数 D 、[,]a b 上的连续函数四、判断题1. 零测集上的函数是可测函数. ( )2. 可列个闭集的并集仍为闭集 ( )3. 任何无限集均含有一个可列子集 ( )4. 设E 为可测集,则一定存在G σ集G ,使E G ⊆,且()\0m G E =. ( )五、定义题1. 为什么说有界变差函数几乎处处可微?2. 简述无穷多个开集的交集是否必为开集?3. 可测集E 上的可测函数与简单函数有什么关系?4. [],a b 上的有界变差函数与单调函数有什么关系?六、计算题7. 设()[]3sin 0,1\x x P f x x x P ⎧∈⎪=⎨∈⎪⎩,P 为康托集,求()[]0,1f x dx ⎰.8. 求()()0,ln lim cos x n n x n e xdx n -→∞+⎰.七、证明题1.设(),(),(),()n n f x g x f x g x 是E 上几乎处处有限的可测函数,且()()n f x f x ⇒,()()n g x g x ⇒,则()()()()n n f x g x f x g x +⇒+2.设(),()f x g x 是E 上L -E 上也是L -可积的3.设()f x 是可测集E 上的非负可测函数,如果()0E f x dx =⎰,则()0.f x a e =于E4.证明等式:\()(\)(\)A B C A B A C =实变函数试题库及参考答案(4) 本科一、填空题1.等于2.闭集.3.(a,b)G ⊆4.≥5.≥6.黎斯7.不一定 不一定8.界变差函数.二、单选题1.B2.B3.A4.B三、多选题1.BD2.CD3.BD4.ABC四、判断题√×√√五、定义题1.答:由若当分解定理,有界变差函数可表示成两个单调增函数的差,而单调函数几乎处处可微,所以有界变差函数几乎处处可微.2.答:不一定,如[]1111,11,1n n n +∞=⎛⎫---+=- ⎪⎝⎭ 3.答:简单函数必是可测函数但可测函数不一定是简单函数,可测函数一定可表示成简单函数列的极限形式.4.答:单调函数必为有界变差函数但有界变差函数不一定为单调函数,有界变差函数可表示成单调函数之差.六、解答题1.解:因为0mP =,所以(),.f x x a e =于[]0,1于是()[][]0,10,1f x dx xdx =⎰⎰而x 在[]0,1上连续,所以 []()2121000,11|22x xdx R x dx ===⎰⎰ 因此()[]0,112f x dx =⎰. 2.解:令()()()()0,ln cos x n n x n f x x e x nχ-+= 显然()n f x 在()0,+∞上可测,且 ()()()()0,0,ln cos x n n x n e xdx f x dx n -+∞+=⎰⎰因为()()()()ln ln cos ,0,,1,2,x n x n x n f x e x x n n n -++≤≤∀∈+∞=不难验证()()ln n x n g x n+=,当n 足够大时,是单调递减非负函数,且 ()lim 0n n g x →∞=,所以 ()()()()()()0,0,0,ln lim lim lim n n n n n x n dx g x dx g x n →∞→∞→∞+∞+∞+∞+==⎰⎰⎰()0,00dx +∞==⎰ 由勒贝格控制收敛定理 ()()0,lim 0n n f x dx →∞+∞=⎰ 故()()0,ln lim cos 0x n n x n e xdx n -→∞+=⎰.七、证明题1.证明 对任何正数0σ>,由于|(()())(()())||()()||()()|n n n n f x g x f x g x f x f x g x g x +-+≤-+-所以[|(()())(()())|]n n E x f x g x f x g x σ+-+≥[|()()|][|()()|]22n n E x f x f x E x g x g x σσ⊂-≥-≥于是[|(()())(()())|]n n mE x f x g x f x g x σ+-+≥[|()()|][|()()|]22n n mE x f x f x mE x g x g x σσ≤-≥+-≥0()n →→∞故()()()()n n f x g x f x g x +⇒+2.证明 因(),()f x g x 是E 上L -可积,所以|()|,|()|f x g x 在E 上L -可积,从而|()||()|f x g x +L -可积,|()||()|f x g x =+E 上L -可积3.证明 反证,令[|()0]A E x f x =>,则由()f x 的可测性知,A 是可测集.下证0mA =,若不然,则0mA > 由于11[|()0][|()]n A E x f x E x f x n ∞==>=≥,所以存在1N ≥,使 1[|()]0mE x f x d N ≥=> 于是11[|()][|()]111()()[|()]0E E x f x E x f x N Nd f x dx f x dx dx mE x f x N N N N ≥≥≥≥=≥=>⎰⎰⎰ 因此()0E f x dx >⎰,矛盾,故()0.f x a e =于E 4.证明\()()()()()(\)(c c c c c A B C A B C A B C A B A C A B A C====。

(完整版)实变函数论考试试题及答案

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实变函数论考试试题及答案证明题:60分1、证明 1lim =n m n n m nA A ∞∞→∞==。

证明:设lim n n x A →∞∈,则N ∃,使一切n N >,n x A ∈,所以 ∞+=∈1n m mAx ∞=∞=⊂1n nm m A ,则可知n n A ∞→lim ∞=∞=⊂1n nm m A 。

设 ∞=∞=∈1n n m m A x ,则有n ,使 ∞=∈nm m A x ,所以n n A x lim ∞→∈。

因此,n n A lim ∞→= ∞=∞=1n nm m A 。

2、若n R E ⊂,对0>∀ε,存在开集G , 使得G E ⊂且满足 *()m G E ε-<, 证明E 是可测集。

证明:对任何正整数n , 由条件存在开集E G n ⊃,使得()1*m G E n-<。

令 ∞==1n n G G ,则G 是可测集,又因()()1**n m G E m G E n-≤-<, 对一切正整数n 成立,因而)(E G m -*=0,即E G M -=是一零测度集,故可测。

由)(E G G E --=知E 可测。

证毕。

3、设在E 上()()n f x f x ⇒,且1()()n n f x f x +≤几乎处处成立, ,3,2,1=n , 则有{()}n f x a.e.收敛于)(x f 。

证明 因为()()n f x f x ⇒,则存在{}{}i n n f f ⊂,使()i n f x 在E 上a.e.收敛到()f x 。

设0E 是()i n f x 不收敛到()f x 的点集。

1[]n n n E E f f +=>,则00,0n mE mE ==。

因此0()0n n n n m E mE ∞∞==≤=∑。

在1n n E E ∞=-上,()i n f x 收敛到()f x , 且()n f x 是单调的。

因此()n f x 收敛到()f x (单调序列的子列收敛,则序列本身收敛到同一极限)。

实变函数试题库及参考答案

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实变函数试题库及参考答案Last updated on the afternoon of January 3, 2021实变函数试题库及参考答案(1) 本科一、填空题1.设,A B 为集合,则()\A B B A B (用描述集合间关系的符号填写) 2.设A 是B 的子集,则A B (用描述集合间关系的符号填写) 3.如果E 中聚点都属于E ,则称E 是 4.有限个开集的交是 5.设1E 、2E 是可测集,则()12m E E 12mE mE +(用描述集合间关系的符号填写) 6.设nE ⊂是可数集,则*m E 07.设()f x 是定义在可测集E 上的实函数,如果1a ∀∈,()E x f x a ⎡⎤≥⎣⎦是 ,则称()f x 在E 上可测8.可测函数列的上极限也是 函数9.设()()n f x f x ⇒,()()n g x g x ⇒,则()()n n f x g x +⇒ 10.设()f x 在E 上L 可积,则()f x 在E 上 二、选择题1.下列集合关系成立的是( ) 2.若n R E ⊂是开集,则( )3.设(){}n f x 是E 上一列非负可测函数,则( ) 三、多项选择题(每题至少有两个以上的正确答案) 1.设[]{}0,1E =中无理数,则( )A E 是不可数集B E 是闭集C E 中没有内点D 1mE =2.设nE ⊂是无限集,则( )A E 可以和自身的某个真子集对等B E a ≥(a 为自然数集的基数)3.设()f x 是E 上的可测函数,则( )A 函数()f x 在E 上可测B ()f x 在E 的可测子集上可测C ()f x 是有界的D ()f x 是简单函数的极限 4.设()f x 是[],a b 上的有界函数,且黎曼可积,则( )A ()f x 在[],a b 上可测B ()f x 在[],a b 上L 可积C ()f x 在[],a b 上几乎处处连续D ()f x 在[],a b 上几乎处处等于某个连续函数 四、判断题1. 可数个闭集的并是闭集. ( )2. 可数个可测集的并是可测集. ( )3. 相等的集合是对等的. ( )4. 称()(),f x g x 在E 上几乎处处相等是指使()()f x g x ≠的x 全体是可测集. ( ) 五、定义题1. 简述无限集中有基数最小的集合,但没有最大的集合.2. 简述点集的边界点,聚点和内点的关系.3. 简单函数、可测函数与连续函数有什么关系?4. [],a b 上单调函数与有界变差函数有什么关系? 六、计算题1. 设()[]230,1\x x E f x xx E⎧∈⎪=⎨∈⎪⎩,其中E 为[]0,1中有理数集,求()[]0,1f x dx ⎰.2. 设{}n r 为[]0,1中全体有理数,(){}[]{}12121,,00,1\,,n n n x r r r f x x r r r ∈⎧⎪=⎨∈⎪⎩,求()[]0,1lim n n f x dx →∞⎰.七、证明题1.证明集合等式:(\)A B B A B =2.设E 是[0,1]中的无理数集,则E 是可测集,且1mE = 3.设(),()f x g x 是E 上的可测函数,则[|()()]E x f x g x >是可测集 4.设()f x 是E 上的可测函数,则对任何常数0a >,有1[|()|]|()|E mE x f x a f x dx a≥≤⎰ 5.设()f x 是E 上的L -可积函数,{}n E 是E 的一列可测子集,且lim 0n n mE →∞=,则实变函数试题库及参考答案(1) 本科一、填空题1.=2.≤3.闭集4.开集5.≤6.=7.可测集8.可测9.()()f x g x + 10.可积 二、单选题 ABB 三、多选题ACD AB ABD ABC 四、判断题 × √√√ 五、定义题1.答:因为任何无限集均含有可数集,所以可数集是无限集中基数最小的,但无限集没有基数最大的,这是由于任何集合A ,A 的幂集2A 的基数大于A 的基数.2.答: 内点一定是聚点,边界点不一定是聚点,点集的边界点或为孤立点或为聚点.3.答:连续函数一定是可测函数;简单函数一定是可测函数;简单函数可表示成简单函数或连续函数的极限4.答:单调函数是有界变差函数,有界变差函数可表示成两个单调增函数之差. 六、解答题1.解:因为0mE =,所以()3,.f x x a e =于[]0,1,于是()[][]30,10,1f x dx x dx =⎰⎰,而3x 在[]0,1上连续,从而黎曼可积,故由黎曼积分与勒贝格积分的关系, 因此()[]0,114f x dx =⎰. 2.解:显然()n f x 在[]0,1上可测,另外由()n f x 定义知,()0,.n f x a e =于[]0,1()1n ≥ 所以()[][]0,10,100nf x dx dx ==⎰⎰因此()[]0,1lim0nn f x dx →∞=⎰七、证明题 1.证明2.证明 设F 是[0,1]中的有理数集,则F 是可数集,从而*0m F =,因此F 是可测集,从而c F 可测,又[0,1]\[0,1]c E F F ==,故E 是可测集.由于EF =∅,所以1[0,1]()0m m EF mE mF mF ===+=+,故1mF =3.证明 设{}n r 为全体有理数所成之集,则因为(),()f x g x 是E 上的可测函数,所以[|()]n E x f x r ≥,[|()]n E x g x r <是可测集,1,2,n =,于是由可测集性质知[|()()]E x f x g x >是可测集4.证明 因为()f x 在E 上可测,所以|()|f x 在E 上非负可测,由非负可测函数积分性质,而[|()|][|()|]E x f x a adx a mE x f x a ≥=⋅≥⎰,所以5.证明 因为lim 0n n mE →∞=,所以0,1N δ∀>∃≥,当n N ≥时,n mE δ<,又()f x 在E 上L -可积,所以由积分的绝对连续性,0,0,εδ∀>∃>当,e E me δ⊂<时|()|ef x dx ε<⎰于是当n N ≥时,n mE δ<,因此|()|nE f x dx ε<⎰,即lim ()0nE n f x dx →∞=⎰。

《实变函数》习题库参考答案

《实变函数》习题库参考答案

《实变函数》习题库参考答案一、判断题 1、( √ )理由:由内点定义知,存在A P U ⊂),(0δ,从而对任意的)(0P U ,必含有A 中无穷多个点。

满足聚点定义 2、( √ )理由:[法一]:都具有连续基数,故对等 [法二]:可建立一个映射)2tan()(ππ-⋅--=a b a x x f ,则f(x)为),(b a 到R 的一一映射.3、( √ )理由:由B A ⊂知, A A B B )(-=,从而由有限可加性知,mA A B m mB +-=)(,又由 +∞<mB 知,+∞<-+∞<)(,A B m mA 。

从而移项可得结论。

4、( √ )理由:f(x)在区间[0,5)及[5,10]上均为连续函数,故分别在2个区间上是可测函数, 从而再其和集上也是可测函数。

5、( × )理由:例如有理数集Q ,无理数2是Q 的聚点,但不是其内点。

6、( √ )理由:[法一]:都是可数集,故有相同的基数,即对等。

[法二]:可建立一个映射⎪⎩⎪⎨⎧==+==...2,1,1,11,0,1)(n n x n x x f ,则f(x)为集合 ⎭⎬⎫⎩⎨⎧ ,1,,31,21,1,0n 到集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧ ,1,,31,21,1n 的一一映射。

7、( √ )理由:由B A ⊂知A A B B )(-=,且φ=-A A B )(, 故mA mA A B m mB =+-=)(8、( √ )理由:狄利克莱函数⎩⎨⎧-∈∈=.]1,0[,0]1,0[,1)(Q x Qx x D 是[0,1]上的简单函数,故可测。

9、( √ )理由:由于E E ⊆Φ=',所以.}3,2,1{为闭集=E 10、( × )理由:如无界。

,但,则N mN N E +∞<==0 11、( √ )理由:由于可测。

在连续,从而在]2,1[2)(]2,1[2)(-=-=x f x f 12、( √ ) 理由:事实上:)()(***CE T m E T m T m T E +=∀⇔:可测]([)(**CE C T m CE T m +=可测。

《实变函数》试卷及参考答案

《实变函数》试卷及参考答案

《实变函数》试卷及参考答案《实变函数》试卷一一、单项选择题(3分×5=15分)1、1、下列各式正确的是( ),,,,limAA,,,limAA,,,(A); (B); nknk,,,,nnkn11nknn,,,,,,,,limAA,,,limAA,,,(C); (D); nknk,,,,nnkn1,,nkn1,,n2、设P为Cantor集,则下列各式不成立的是( ),'P,mP,0(A) c (B) (C) (D) P,PP,P3、下列说法不正确的是( ) (A) 凡外侧度为零的集合都可测(B)可测集的任何子集都可测(C) 开集和闭集都是波雷耳集 (D)波雷耳集都可测fx()E是上的有限的可测函数列,则下面不成立的是( ) 4、设ae..,,n sup()fxfxfx()(),fxfx()(),(A)若, 则 (B) 是可测函数 ,,nnnnfxfx()(), (C)是可测函数;(D)若,则可测 inf()fxfx(),,nnn5、设f(x)是上有界变差函数,则下面不成立的是( ) [a,b](A) 在上有界 (B) 在上几乎处处存在导数 f(x)[a,b]f(x)[a,b]b'f'(x)dx,f(b),f(a)f(x)(C)在上L可积 (D) [a,b],a二. 填空题(3分×5=15分)()(())CACBAAB,,,,,1、_________ sso'E0,12、设是上有理点全体,则=______,=______,=______. EEE,, nET3、设是中点集,如果对任一点集都有R1 (第页,共47页)EL_________________________________,则称是可测的、可测的________条件是它可以表成一列简单函数的极限函数. 4f(x)(填“充分”,“必要”,“充要”)ab,ab,5、设为上的有限函数,如果对于的一切分划,使fx(),,,,ab,______________________,则称为上的有界变差函数。

实变函数测试题与参考答案

实变函数测试题与参考答案

实变函数试题一,填空题1. 设1,2n A n ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,1,2n =,则lim n n A →∞= . 2. ()(),,a b -∞+∞,因为存在两个集合之间的一一映射为3. 设E 是2R 中函数1cos ,00,0x y x x ⎧≠⎪=⎨⎪ =⎩的图形上的点所组成的集合,则E '= ,E ︒= .4. 若集合nE R ⊂满足E E '⊂,则E 为 集. 5. 若(),αβ是直线上开集G 的一个构成区间,则(),αβ满足:, .6. 设E 使闭区间[],a b 中的全体无理数集,则mE = .7. 若()n mE f x →()0f x ⎡⎤=⎣⎦,则说{}()n f x 在E 上 .8. 设nE R ⊂,0nx R ∈,若 ,则称0x 是E 的聚点.9. 设{}()n f x 是E 上几乎处处有限的可测函数列,()f x 是E 上几乎处处有限的可测函数,若0σ∀>,有 ,则称{}()n f x 在E 上依测度收敛于()f x . 10. 设()()n f x f x ⇒,x E ∈,则∃{}()n f x 的子列{}()jn fx ,使得.二,判断题.正确的证明,错误的举反例. 1. 若,A B 可测,A B ⊂且A B ≠,则mA mB <. 2. 设E 为点集,P E ∉,则P 是E 的外点.3. 点集11,2,,E n ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭的闭集. 4. 任意多个闭集的并集是闭集.5. 若nE R ⊂,满足*m E =+∞,则E 为无限集合. 三,计算证明题1.证明:()()()A B C A B A C --=-2.设M 是3R 空间中以有理点(即坐标都是有理数)为中心,有理数为半径的球的全体,证明M 为可数集.3.设nE R ⊂,i E B ⊂且i B 为可测集,1,2i =.根据题意,若有()()*0,i m B E i -→ →∞,证明E 是可测集.4. 设P 是Cantor 集,()[]32ln 1,(),0,1x x P f x x x P ⎧+ ∈⎪=⎨ ∈-⎪⎩.求10(L)()f x dx ⎰.5. 设函数()f x 在Cantor 集0P 中点x 上取值为3x ,而在0P 的余集中长为13n 的构成区间上取值为16n ,()1,2n =,求1()f x dx ⎰.6. 求极限:13230lim(R)sin 1n nx nxdx n x →∞+⎰.实变函数试题解答一填空题 1.[]0,2.2.{}1(,)cos ,0(0,)1x y y x y y x ⎧⎫=≠≤⎨⎬⎩⎭;∅.3.闭集.4.b a -.5.几乎处处收敛于()f x 或a.e.收敛于()f x .6.对000,(,)U x δδ∀> 有{}()0E x -=∅.7.()()n f x f x → a.e.于E . 二判断题1. F .例如,(0,1)A =,[]0,1B =,则A B ⊂且A B ≠,但1mA mB ==.2. F .例如,0(0,1)∉,但0不是(0,1)的外点.3. F .由于{}0E E '=⊄.4. F .例如,在1R 中,11,1n F n n ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦,3,4n =是一系列的闭集,但是3(0,1)n n F ∞==不是闭集.5. T .因为若E 为有界集合,则存在有限区间I ,I <+∞,使得E I ⊂,则**,m E m I I ≤=<+∞ 于*m E =+∞ .三,计算证明题. 1.证明如下:2. M 中任何一个元素可以由球心(,,)x y z ,半径为r 唯一确定,x ,y ,z 跑遍所有的正有理数,r 跑遍所有的有理数.因为有理数集于正有理数集为可数集都是可数集,故M 为可数集.3. 令1i i B B ∞==,则i E B B ⊂⊂且B 为可测集,于是对于i ∀,都有i B E B E -⊂-,故()()**0i m B E m B E ≤-≤-,令i →∞,得到()*0m B E -=,故B E -可测.从而()E B B E =--可测.4. 已知0mP =,令[]0,1G P =-,则()1320221130(L)()(L)ln 1(L)(L)()(L)(L)(R)()133PGGPGf x dx x dx x dxf x dxx dx x dxf x dxx=++ =0+ =+ = ==⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰. 5. 将积分区间[]0,1分为两两不相交的集合:0P ,1G ,2G ,其中0P 为Cantor 集,n G 是0P 的余集中一切长为13n 的构成区间(共有12n -个)之并.由L 积分的可数可加性,并且注意到题中的00mP =,可得6. 因为323sin 1nx nx n x +在[]0,1上连续,13230(R)sin 1nx nxdx n x+⎰存在且与13230(L)sin 1nx nxdx n x +⎰的值相等.易知由于12x 在()0,1上非负可测,且广义积分1012dx x ⎰收敛,则 12x在()0,1上(L)可积,由于323lim sin 01n nx nx n x →∞=+,()0,1x ∈,于是根据勒贝格控制收敛定理,得到1133232300132301lim(R)sin lim(L)sin 11lim sin 100n n n nx nx nxdx nxdx n x n x nx nx dxn x dx →∞→∞→∞=++⎛⎫ = ⎪+⎝⎭ ==⎰⎰⎰⎰.一、判定下列命题正确与否,简明理由(对正确者予以证明,对错误者举处反例)(15分,每小题3分) 1. 非可数的无限集为c 势集 2. 开集的余集为闭集。

实变函数(复习资料,带答案)

实变函数(复习资料,带答案)

《实变函数》试卷一一、单项选择题(3分X 5=15分)1、下列各式正确的是( )(A)limA n A k;(B) lim 代A;n nlkn n nlkn(C)limA n ik A k;( D) l imA n 人;n nikn n nikn2、设P为Cantor集,则下列各式不成立的是( )(A)P c (B) mP 0 (C) P' P (D) P P3、下列说法不正确的是( )(A)凡外侧度为零的集合都可测(B)可测集的任何子集都可测(C)开集和闭集都是波雷耳集(D)波雷耳集都可测4、设f n(x)是E上的ae•有限的可测函数列,则下面不成立的是()(A)若f n(x) f(x),则f n(x) f (x) (B)sup f n(x)是可测函数(C) inf f n(x)是可测函数;(D)若nnf n(x) f(x),则f(x)可测5、设f(x)是[a,b]上有界变差函数,则下面不成立的是( )(A) f(x)在[a,b]上有界(B) f(x)在[a,b]上几乎处处存在导数b (C) f'(x)在[a, b]上L 可积(D) f'(x)dx f(b) f(a)a二.填空题(3分X 5=15分)E f(x)1、 ___________________________________ (C s A C s B) (A (A B))2、设E是0,1上有理点全体,则' o—E = _____ , E = _____ , E = _____3、设E是R n中点集,如果对任一点集T都___________________________________ 则称E是L可测的4、f(x)可测的_________ 件是它可以表成一列简单函数的极限函数.(填“充分”,“必要”,“充要”)5、设f (x)为a,b上的有限函数,如果对于a, b的一切分划,使 _______________________________________ 则称f (x)为a,b上的有界变差函数。

实变函数试题库参考答案

实变函数试题库参考答案
40、设 是A的余集,则下列命题正确的是:( )
A、 B、 C、C(A')=(CA)' D、
41、设A-B=C, 则下列命题正确的是:( )
A、 B、 C、A'-B'=C' D、{A的孤立点}-{B的孤立点}={C的孤立点}
42、 (2-4-1-2) 下列命题错误的是:( )
A、 是闭集 B、A'是闭集 C、 是闭集 D、 是闭集
A、B B、A C、A B D、A B
20、设A 、B 、C是三个集合, 则A-(B C)= ( )
A、(A-B) (A-C) B、(A-B) (A-C) C、A B D、A C
21、设A 、B 、C是三个集合, 则A-(B C)= ( )
A、(A-B) (A-C) B、(A-B) (A-C) C、A B D、A C
A、{全体实数} B、{全体整数} C、{x:x>1} D、{全体胖子}
4、下列对象不能构成集合的是:( )
A、{全体实数} B、{全体整数} C、{x:x>1} D、{全体瘦子}
5、下列对象不能构成集合的是:( )
A、{全体小孩子} B、{全体整数} C、{x:x>1} D、{全体实数}
6、下列对象不能构成集合的是:( )
A、(0, 1) B、(0, 3) C、(0, 4) D、(1, 4)
35、设 , , 则下列那一个是G的构成区间: ( )
A、(0, 1) B、(0, 2) C、(1, 2) D、(1, 4)
36、设 , , 则下列那一个是G的构成区间: ( )
A、( , ) B、(1, 2) C、(0, 1) D、(-1, 0)
29、E的全体边界点所成的集合称为E的 ( )
A、开核 B、边界 C、导集 D、闭包

实变函数试卷及参考答案

实变函数试卷及参考答案

考生答题2不得超此线5. 若()f x 是可测函数,则下列断言( )是正确的 (A) ()f x 在[],a b L -可积|()|f x ⇔在[],a b L -可积; (B) [][](),|()|,f x a b R f x a b R -⇔-在可积在可积 (C) [][](),|()|,f x a b L f x a b R -⇔-在可积在可积; (D) ()()(),()f x a R f x L +∞-⇒∞-在广义可积在a,+可积二. 填空题(3分×5=15分)1、设11[,2],1,2,n A n n n=-= ,则=∞→n n A lim _________。

2、设P 为Cantor 集,则 =P ,mP =_____,oP =________。

3、设{}i S 是一列可测集,则11______i i i i m S mS ∞∞==⎛⎫⋃ ⎪⎝⎭∑4、鲁津定理:_____________________________________________________________________________________________________________________ 5、设()F x 为[],a b 上的有限函数,如果_________________________________ _____________________________________________________________________________________________则称()F x 为[],a b 上的绝对连续函数。

三.下列命题是否成立?若成立,则证明之;若不成立,则说明原因或举出反例.(5分×4=20分)1、由于[](){}0,10,10,1-=,故不存在使()[]0,101和,之间11-对应的映射。

2、可数个零测度集之和集仍为零测度集。

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实变函数论测试题
1、证明 1lim =
n m n n m n
A A ∞

→∞
==。

证明:设lim n n x A →∞
∈,则N ∃,使一切n N >,n x A ∈,所以 ∞
+=∈
1
n m m
A
x ∞=∞
=⊂1n n
m m A ,
则可知n n A ∞
→lim ∞
=∞
=⊂1n n
m m A 。

设 ∞
=∞
=∈1n n m m A x ,则有n ,使 ∞
=∈n
m m A x ,所以
n n A x lim ∞
→∈。

因此,n n A lim ∞→= ∞
=∞
=1n n
m m A 。

2、设(){}2
2
2,1E x y x y =
+<。

求2
E 在2
R 内的'2
E ,0
2E ,2
E 。

解:(){}22
2
,1E x y x y '=+≤, (){}22
2
,1E x y x y =+<, (){}22
2
,1E x y x y =+<。

3、若n R E ⊂,对0>∀ε,存在开集G , 使得G E ⊂且满足 *()m G E ε-<, 证明E 是可测集。

证明:对任何正整数n , 由条件存在开集E G n ⊃,使得()1*m G E n
-<。

令 ∞
==1n n G G ,则G 是可测集,又因()()1**n m G E m G E n
-≤-<
, 对一切正整数n 成立,因而)(E G m -*=0,即E G M -=是一零测度集,故可测。

由)(E G G E --=知E 可测。

证毕。

4、试构造一个闭的疏朗的集合[0,1]E ⊂,12
mE =。

解:在[0,1]中去掉一个长度为1
6
的开区间57(,)1212,接下来在剩下的两个闭区间
分别对称挖掉长度为11
63
⨯的两个开区间,以此类推,一般进行到第n 次时,
一共去掉12-n 个各自长度为111
63
n -⨯的开区间,剩下的n 2个闭区间,如此重复
下去,这样就可以得到一个闭的疏朗集,去掉的部分的测度为
11112121663
63
2
n n --+⨯++⨯+=。

所以最后所得集合的测度为11122mE =-
=,即12
mE =。

5、设在E 上()()n f x f x ⇒,且1()()n n f x f x +≤几乎处处成立, ,3,2,1=n , 则有{()}n f x a.e.收敛于)(x f 。

证明 因为()()n f x f x ⇒,则存在{}{}i n n f f ⊂,使()i n f x 在E 上a.e.收敛到()f x 。

设0E 是()i n f x 不收敛到()f x 的点集。

1[]n n n E E f f +=>,则00,0n mE mE ==。


此0
(
)0n n n n m E mE ∞
∞==≤=∑。

在1
n n E E ∞=-
上,()i n f x 收敛到()f x , 且()n f x 是单调
的。

因此()n f x 收敛到()f x (单调序列的子列收敛,则序列本身收敛到同一极限)。

即除去一个零集
1
n n E ∞
=外,()n f x 收敛于()f x ,就是()n f x a.e. 收敛到()f x 。

6、设1R E ⊂,()x f 是E 上..e a 有限的可测函数。

证明存在定义于1R 上的一列 连续函数)}({x g n ,使得 )()(lim x f x g n n =∞
→ ..e a 于E 。

证明: 因为)(x f 在E 上可测,由鲁津定理,对任何正整数n ,存在E 的可测子 集n E ,使得()1
n m E E n
-<
,同时存在定义在1R 上的连续函数)(x g n ,使得当 n E x ∈时有)(x g n =)(x f 。

所以对任意的0η>,成立n n E E g f E -⊂≥-][η,
由此可得 ()1
n n mE f g m E E n
η⎡-≥⎤≤-<⎣⎦。

因此 0][lim =≥-∞
→ηn n g f mE ,即)()(x f x g n ⇒,由黎斯定理存在(){}x g n 的
子列
(){}x g k
n ,使得
)()(lim x f x g k n k =∞
→ a.e 于E . 证毕。

7、设,mE <∞{}n f 为a.e 有限可测函数列,证明:
()
lim 01()n E n n
f x dx f x →∞=+⎰ 的充要条件是()0n f x ⇒。

证明:若⇒)(x f n 0,由于1n n n f E E f f σσ⎡⎤≥⊂⎡≥⎤⎢⎥⎣⎦+⎣⎦
,则01⇒+n
n
f f 。

又()
011()
n n f x f x ≤
<+,() 3,2,1=n ,mE <∞,常函数1在E 上可积分,由
勒贝格控制收敛定理得00)
(1)(lim
==+
⎰⎰∞→E
E
n n n dx dx x f x f 。

反之,若0)
(1)(→+⎰
dx x f x f E
n n (∞→n )
,而且0)
(1)(⇒+x f x f n n ,对0σ∀>,
令n n e E f σ=⎡≥⎤⎣⎦,由于函数x
x
y +=1,当1x >-时是严格增加函数, 因此
0)
(1)()
(1)(1→+≤+≤+⎰

dx x f x f dx x f x f me E
n n e n n n n
σ
σ。

所以[]0lim
=≥σn
n
f
E ,即0(x )⇒n f 。

8、试求 2
1
211
()(1)n
n x R dx x ∞
-=+∑⎰。

解 令2
2(),[1,1](1)
n n
x f x x x =∈-+,则()n f x 为非负连续函数,从而非负可积。

根据L 积分逐项积分定理,于是,
22
1
221[1,1]112
2[1,1]
1[1,1]
()()(1)(1)()(1)
()12n n n n n n x x R dx L dx x x x L dx x L dx


--==∞
-=-=++=+==∑∑⎰⎰∑⎰⎰。

9、设mE <∞,a.e.有限的可测函数列()n f x 和()n g x , ,3,2,1=n ,分别依 测度收敛于)(x f 和)(x g ,证明 ()()()()n n f x g x f x g x +⇒+。

证明:因为()()()()()()()()n n n n f x g x f x g x f x f x g x g x +--≤-+- 于是0δ∀>,成立
[|()()|][||][||]22
n n n n E f g f g E f f E g g δδ
δ+-+≥⊂-≥-≥,
所以
[|()()|][||][||]22
n n n n mE f g f g mE f f mE g g δδ
δ+-+≥≤-≥+-≥ lim [|()()|]lim [||]lim [||]022n n n n n n n mE f g f g mE f f mE g g δδ
δ→∞→∞→∞+-+≥≤-≥+-≥=
即n n g f g f +⇒+
10、试从
()()
,10,111
32<<+-+-=+x x x x x
求证 111
ln 21234
=-+-+。

证明:在[0,1]x ∈时,1
0,1,2,3,
n
n x x
n +-≥=,由L 逐项积分定理,
()()()221
221[0,1]
[0,1]0
01
2210
00()()()1
121221111234
n
n n
n n n n n n n L x
x
dx L x
x dx
R x x dx n n ∞

++==∞
+=∞
=-=-=-⎛⎫=- ⎪
++⎝
⎭=-+-+
∑∑⎰
⎰∑⎰

另一方面
1[0,1]01
1()()211L dx R dx ln x x
==++⎰⎰
因此可得:
111ln 21234
=-+-+。

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