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《中國(guó)海洋大學(xué)實(shí)變函數(shù)復(fù)習(xí)題總匯.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、第一章重點(diǎn):l集合的交、并、差、余運(yùn)算,對(duì)偶定理l上、下限集的定義、求法l有關(guān)函數(shù)集合的表示l對(duì)等的判定建立、定理l可數(shù)集的性質(zhì)、判定l基的判定l具體集合的基習(xí)題:12,20,21,22,26,28,29第二章重點(diǎn):l邊界點(diǎn)、內(nèi)點(diǎn)、聚點(diǎn)、邊界、導(dǎo)集、閉包等的含義和求法l稠密集、疏朗集、孤立集的定義、性質(zhì)l開集、閉集的定義、性質(zhì)、判定、構(gòu)造lCantor集的性質(zhì)習(xí)題:5,6,7,13,16,28第三章重點(diǎn):l外測(cè)度的性質(zhì)(非負(fù)性、單調(diào)性、次可加性、次可數(shù)可加性、條件可加性、平移不變形)l測(cè)度的性質(zhì)(非負(fù)性、單調(diào)性、可加性、可數(shù)可加性、平
2、移不變形、上下連續(xù)性)l可測(cè)集全體M關(guān)于交、并、差、余的可列運(yùn)算及極限封閉,是代數(shù)。l可測(cè)集全體M的構(gòu)成、構(gòu)造(與開集閉集的關(guān)系)習(xí)題:1,2,13,25,33第四章重點(diǎn):l可測(cè)函數(shù)的定義、性質(zhì)、判定l可測(cè)函數(shù)全體是線性空間,關(guān)于極限封閉,與簡(jiǎn)單函數(shù)的關(guān)系l依測(cè)度收斂,幾乎處處收斂,一致收斂的定義,它們之間的關(guān)系(Egoroff,Lebesgue,Riesz定理)。l可測(cè)函數(shù)的構(gòu)成(與連續(xù)函數(shù)的關(guān)系,Lusin定理)習(xí)題:4,7,12,18,20,26第五章重點(diǎn):l積分與可積的定義、性質(zhì)、運(yùn)算l極限定理(Levi定理,Fatou引理,
3、Vitali定理,Lebesgue控制收斂性定理)l積分的絕對(duì)連續(xù)性。lR-積分和L-積分間的關(guān)系習(xí)題:1,2,10,12,1412設(shè)實(shí)函數(shù)列在上定義,又設(shè).證明對(duì),成立.證明:因,故當(dāng)時(shí),必有,這表明,因此.另一方面,任取,由下極限的定義,知存在,使(若否,則對(duì)任意的,有,這表明,矛盾).當(dāng)然有,故.綜上,左等于右.20空間中坐標(biāo)為有理數(shù)的點(diǎn)的全體成一可數(shù)集.證明:顯然是三個(gè)可數(shù)集的乘積,從而是可數(shù)集.21中以互不相交的的開區(qū)間為元素的集合為至多可數(shù)集.證明:設(shè)該集合為.因?yàn)閷?duì)任意的開區(qū)間,存在有理數(shù).這樣,可作一映射,使得.由于中
4、的開區(qū)間是互不相交的,所以這一映射是一單射.因此,也就說明了是一至多可數(shù)集.22上單調(diào)函數(shù)的不連續(xù)點(diǎn)的全體為至多可數(shù)集.證明:不妨設(shè)函數(shù)單增.任取斷點(diǎn).由于函數(shù)單調(diào),所以在點(diǎn)的左極限和右極限都存在,且.讓斷點(diǎn)對(duì)應(yīng)于開區(qū)間,由于函數(shù)單增,所以不同斷點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的開區(qū)間是不相交的.再利用21題即得.26中無理數(shù)的全體成一不可數(shù)集.證明:反證法.假設(shè)中無理數(shù)的全體是至多可數(shù)集,而中有理數(shù)的全體是可數(shù)集,這樣是可數(shù)集(可數(shù)集和至多可數(shù)集的并是可數(shù)集).這與是不可數(shù)集矛盾.28證明,其中為可數(shù)基數(shù),為連續(xù)基數(shù).證明:設(shè),即證明的所有子集的全體的勢(shì)為
5、.作從到二進(jìn)位小數(shù)全體的映射為,其中當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.因?yàn)椴煌募系脑夭煌耆嗤栽撚成涫菃紊?,?另一方面,作映射為,其中,該映射也是單射,因此.綜上,有.29上連續(xù)函數(shù)的全體的基數(shù)是.證明:因常函數(shù)都是連續(xù)函數(shù),故.設(shè),則它是可數(shù)集.不妨設(shè).對(duì)任意的,讓其對(duì)應(yīng)于中的實(shí)數(shù)組,則這個(gè)對(duì)應(yīng)是從到的一個(gè)單射.事實(shí)上,若是對(duì)應(yīng)于同一數(shù)組的兩個(gè)連續(xù)函數(shù),即.對(duì)任意的實(shí)數(shù),存在有理數(shù)序列,使得.這樣由函數(shù)的連續(xù)性得到,也即,也就是說該對(duì)應(yīng)是一個(gè)單射.因此和的某子集對(duì)等,故有.綜上,.5.證明:.證明:因?yàn)?,所以?6.在中,設(shè),求.解:7
6、.在中,設(shè),求.解:11.證明以下三個(gè)命題等價(jià):(1)是疏朗集.(2)不含任何鄰域.(3)是稠密集.證明:(1)(2):反證法假設(shè)存在,按閉包的等價(jià)定義,中任意點(diǎn)的任意鄰域中都含有中的點(diǎn),與疏朗集的定義矛盾.(2)(3):由假設(shè),對(duì),,有,從而,即任一點(diǎn)的任一鄰域中都有中的點(diǎn),也即是稠密集.(3)(1):反證法若不是疏朗集,則存在,使得中沒有子鄰域與不相交.這實(shí)際上意味著對(duì)任意的都有,由的任意小性知道,再由的任意性知道,由此知道不是稠密的.由這個(gè)命題知道疏朗集的余集是稠密的,但稠密集的余集不一定是疏朗的,如.13.證明:疏朗集的余集必
7、是稠密集,但稠密集的余集未必是疏朗集.證明:由第11題知若是疏朗集,則是稠密集.而由于,故,從而由是稠密集得到是稠密的.反例:和都是稠密集.16.孤立集必是至多可數(shù)集.證明:令,則是有界集列,且,故只需要證明每個(gè)是至多可數(shù)集即可.注意到也是孤立集并且有界,方便起見,不妨仍記為.這樣,問題轉(zhuǎn)為證明:有界的孤立集是至多可數(shù)集.任取,由孤立性,存在使得.(*)得到滿足(*)式開球族.明顯的,和開球族對(duì)等.對(duì)中的球按半徑分類.令是中半徑大于的球的全體.則,若能證明每個(gè)都是有限集,就得到是至多可數(shù)集,從而是至多可數(shù)集.下證明:都是有限集.注意到
8、中每個(gè)球的半徑大于,且每個(gè)球的球心不在其他的球中(由(*)式),這表明各個(gè)球心之間的距離大于.另一方面,這些球心是一致有界的.再結(jié)合有界的無限集必有收斂的子列這一命題,知中只能有有限個(gè)球.28.證明:中既開又閉的集合只能