福建师范大学2008年实变函数与泛函分析考博试题

试卷一 （参考答案及评分标准）一、1. C 2 D 3. B 4. A 5. D二、1．∅ 2、[]0,1； ∅ ； []0,1 3、***()()m T m T E m T CE =⋂+⋂4、充要5、11|()()|n i i i f x f x -=⎧⎫-⎨⎬⎩⎭∑成一有界数集。

三、1．错误……………………………………………………2分例如：设E 是[]0,1上有理点全体，则E 和CE 都在[]0,1中稠密 ………………………..5分2．错误…………………………………………………………2分 例如：设E 是Cantor 集，则0mE =，但E =c ， 故其为不可数集……………………….5分3．错误…………………………………………………………2分例如：设E 是[],a b 上的不可测集，[],;(),,;x x E f x x x a b E ∈⎧⎪=⎨-∈-⎪⎩则|()|f x 是[],a b 上的可测函数，但()f x 不是[],a b 上的可测函数………………………………………………………………..5分4．错误…………………………………………………………2分0mE =时，对E 上任意的实函数()f x 都有()0Ef x dx =⎰…5分四、1．()f x 在[]0,1上不是R -可积的，因为()f x 仅在1x =处连续，即不连续点为正测度集………………………………………..3分因为()f x 是有界可测函数，()f x 在[]0,1上是L -可积的…6分 因为()f x 与2x ..a e 相等，进一步，[]120,101()3f x dx x dx ==⎰⎰…8分 2．解：设ln()()cos x n x n f x e x n-+=，则易知当n →∞时，()0n f x → …………………………..2分 又因'2ln 1ln 0t t t t -⎛⎫=< ⎪⎝⎭，(3t ≥)，所以当3,0n x ≥≥时，ln()ln()ln 3ln 3(1)33x n n x x n n x x n n x n n ++++=≤≤++………………4分 从而使得ln 3|()|(1)3x n f x x e -≤+…………………………………6分 但是不等式右边的函数，在[)0,+∞上是L 可积的，故有 00lim ()lim ()0n n n n f x dx f x dx ∞∞==⎰⎰…………………………………8分 五、1．设[0,1],E =,\().A E Q B E E Q =⋂=⋂B M B ∴∃⊂Q 是无限集，可数子集 …………………………2分 .A A M M ∴⋃Q :是可数集， ……………………………….3分 (\),(\),()(\),(\),B M B M E A B A M B M A M B M M B M φφ=⋃=⋃=⋃⋃⋃⋂=⋂=Q 且…………..5分 ,.E B B c ∴∴=:………………………………………………6分 2．,{},lim n n n x E E x x x →∞'∀∈=则存在中的互异点列使……….2分 ,()n n x E f x a ∈∴≥Q ………………………………………….3分 ()()lim ()n n f x x f x f x a →∞∴=≥Q 在点连续， x E ∴∈…………………………………………………………5分 E ∴是闭集.…………………………………………………….6分 3.对1ε=，0δ∃〉，使对任意互不相交的有限个(,)(,)i i a b a b ⊂ 当1()n i i i b a δ=-<∑时，有1()()1ni i i f b f a =-<∑………………2分 将[,]a b m 等分，使11ni i i x x δ-=-<∑，对:T ∀101i x z z -=<k i z x <<=L ，有11()()1k i i i f z f z -=-<∑，所以()f x 在1[,]i i x x -上是有界变差函数……………………………….5分所以1()1,i i x x f V -≤从而()b af m V ≤，因此，()f x 是[,]a b 上的有界变差函数…………………………………………………………..6分4、()f x 在E 上可积lim (||)(||)0n mE f n mE f →∞⇒≥==+∞=……2分 据积分的绝对连续性，0,0,,e E me εδδ∀>∃>∀⊂<，有|()|ef x dx ε<⎰………………………………………………….4分 对上述0,,,(||)k n k mE f n δδ>∃∀>≥<，从而|()|n n e n me f x dx ε⋅≤<⎰，即lim 0n n n me ⋅=…………………6分5．,n N ∀∈存在闭集()1,,()2n n n F E m E F f x ⊂-<在nF 连续………………………………………………………………2分令1n k n k F F ∞∞===UI ，则,,,()n n n kx F k x F n k x F f x ∞=∀∈⇒∃∈⋂∀≥∈⇒在F 连续…………………………………………………………4分 又对任意k ,()[()][()]n n n k n k m E F m E F m E F ∞∞==-≤-⋂=⋃-1()2n k n km E F ∞=≤-<∑…………………………………………….6分 故()0,()m E F f x -=在F E ⊂连续…………………………..8分 又()0,m E F -=所以()f x 是E F -上的可测函数，从而是E 上的 可测函数………………………………………………………..10分。

浙江省2008年1月高等教育自学考试实变函数与泛函分析初步试题课程代码：10023一、单项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.设Q 是I =［0，1］中有理数的全体，从R 1来看，边界∂Q =（ ）A.IB.QC.I ＼QD.φ2.设R 是实数集，P 是Cantor 三分集，x ∈P ，下列叙述正确的是（ ）A.x 是P 的内点B.x 是P 的外点C.x 是P 的界点D.x 是P 的孤立点 3.设f (x )在闭集E ⊂R n 上R 可积，I 1=(R )⎰E x x f )d (，I 2=(L )⎰E x x f )d (，则有（ ） A.I 1＜I 2B.I 1=I 2C.I 1＞I 2D.不能比较4.设A n (n =1，2，…)是一列递增集合，F = ∞=∞→=1lim n n n n A G A ，，则F 与G 的外测度满足（ ）A.m *F ＜m *GB.m*F=m*GC.m *F ＞m *GD.不能比较二、判断题（本大题共6小题，每小题3分，共18分）判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“×”。

1.完全集是没有邻接余区间的闭集.（ ）2.Cantor 三分集中必含有内点.（ ）3.外测度为零的集是可测集.（ ）4.设f (x )=0 a . e . 于E ,则⎰Ex )x (f d =0.（ ）5.设f (x )是［a ，b ］上有界变差函数，则f ′(x )在［a ，b ］上可积.（ ）6.y =f (x )在［a ，b ］满足Lipschitz 条件，则y =f (x )在［a ，b ］能表示为两个增函数之差.（ ）三、填空题(本大题共10小题，每小题4分，共40分)请在每小题的空格中填上正确答案。

错填、不填均无分。

1.设A n (n =1，2，…)是一列集合，则 ∞=∞=1n n m m A=_________.2.设A 2n -1=［0，n1］， A 2n =［0,n ］，n =1，2，…， 则n n A ∞→lim =_________. 3.设S n =(n ，+∞)， 则n n mS ∞→lim =_________.4.设f (x )=⎩⎨⎧∈∈Q \R x Q x 01，则∀x ∈R ＼Q ，f (x )在x 的振幅ω(x ，f ) =_________. 5.设h (x )与g (x )是E 上两个非负实函数，它们分别是某个实函数的正部与负部的充分必要条件是_________.6.设f (x )是E ⊂R n 上实函数，则对任意实数a ，∞=+>1]1[n n a f E =_________. 7.设E 是函数f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧=≠0001sin x x x 的图象上的点构成的集合，从R 2来看，闭包E =_________.8.设G n =(-1-n 1，1+n 1)，n =1，2，…， 则 ∞=1n n G =_________. 9.设f n (x )=⎪⎩⎪⎨⎧∈∈]11()210[0]121[，，，n n x n n x n ， 则⎰∞→10n )d (lim x x f n =_________. 10.设I 1,I 2分别是R p ，R q 的区间， E =I 1×I 2， 当x ∉I 1， 则截面E x =_________.四、完成下列各题（本大题共3小题，第1与第2小题各8分，第3小题10分，共26分）1.设f (x )是［a ，b ］上可微函数，证明f ′(x )在［a ，b ］上可测.2.证明⎰∞=+)0(1n 1d )(11lim ,nn t t n t . 3.设f (x )是［0，1］上有界变差函数且在x =0连续,如果对任意的1＞ε＞0，f (x )在［ε，1］上绝对连续,证明f (x )在［0，1］上绝对连续.。

实变函数与泛函分析总复习题第一章复习题（一）一、判断题1、大人全体构成集合。

（× ）2、小个子全体构成集合。

（× ）3、所有集合都可用列举法表示。

（× ）4、所有集合都可用描述法表示。

（√ ）5、对任意集合A ，总有A ??。

（√ ）6、()A B B A -?=。

（× ）7、()()A B B A B B A A -?=?=-?。

（√ ） 8、若B A ?，则()A BB A -?=。

（√ ）9、c A A ?≠?，c A A X ?=，其中X 表示全集。

（× ） 10、A BB A ?=?。

（× ）11、()c c c A B A B ?=?，()c c c A B A B ?=?。

（× ）12、()()()A B C A C B C ??=，()()()A B C A C B C ??=。

（√ ） 13、若A B :，B C :，则A C :。

（√ ） 14、若A B :，则A B =，反之亦然。

（√ ）15、若12A A A =?，12B B B =?，且11A B :，22A B :，则AB :。

（× ） 16、若A B ?，则A B ≤。

（√ ） 17、若A B ?，且A B ≠，则A B <。

（× ） 18、可数集的交集必为可数集。

（× ）19、有限或可数个可数集的并集必为可数集。

（√ ） 20、因整数集Z ?有理数集Q ，所以Q 为不可数集。

（× ） 21、()c c A A =。

（√ ）第二章复习题一、判断题1、设P ，n Q R ∈，则(,)0P Q ρ=?P Q =。

（× ）2、设P ，n Q R ∈，则(,)0P Q ρ>。

（× ）3、设123,,n P P P R ∈，则121323(,)(,)(,)P P P P P P ρρρ≥+。

试卷一：一、单项选择题（3分×5=15分）1、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 都有_________________________________，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。

《实变函数及泛函分析基础》试卷及答案（可编辑修改word版）ob 得分试卷⼀：⼀、单项选择题（3 分×5=15 分）1、1、下列各式正确的是（）∞ ∞∞ ∞（A ） lim A n = ? ? A k ; （B ） lim A n = ? ? A k ; n →∞n =1 k =n n →∞n =1 k =n∞ ∞∞ ∞（C ） lim A n = ? ? A k ; （D ） lim A n = ? ? A k ;n →∞n =1 k =nn →∞n =1 k =n2、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a .e . 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n（C ） i nf { f n (x )} 是可测函数;（D ）若 f n (x ) ? nf (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（C ） f '(x ) 在[a , b ] 上 L 可积 (D)af '(x )dx = f (b ) - f (a )⼆. 填空题(3 分×5=15 分)1、(C s A ? C s B ) ? ( A - ( A - B )) =2、设 E 是[0,1]上有理点全体，则 E '=, E =, E = .3 、设 E 是R n 中点集，如果对任⼀点集T 都有得分，则称E 是L 可测的4、f (x) 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f (x) 为, 则称[a, b]上的有界变差函数。

实变函数与泛函分析概要答案以下是十道实变函数与泛函分析的概要试题及答案：1.试题：定义实变函数及其特点。

答案：实变函数是以实数为自变量的函数，其特点是定义域和值域均为实数集合，并且满足函数的基本运算法则。

2.试题：定义实变函数的连续性。

答案：实变函数在其中一点连续，意味着在这一点的函数值与自变量趋近这一点时的函数值趋近于相同的值。

3.试题：什么是函数的一致连续性？答案：函数的一致连续性是指函数在整个定义域上均满足连续性的性质，即对于任意给定的正数ε，存在对应的正数δ，使得函数在任意两个自变量间的距离小于δ时，函数值的差的绝对值小于ε。

4.试题：定义函数的导数。

答案：函数在其中一点的导数表示了函数在这一点的变化率，即函数值的变化对应于自变量的变化。

5.试题：什么是函数的凸性？答案：函数的凸性是指函数的导函数是递增的性质，即函数的曲线在任意两点之间的斜率是递增的。

6.试题：定义泛函。

答案：泛函是一类以函数为自变量的函数，其值为实数或复数。

泛函可以看作函数的函数，用来描述函数集合的性质。

7.试题：什么是泛函空间？答案：泛函空间是指一组满足一定运算性质的泛函所构成的向量空间。

8.试题：定义泛函的线性性质。

答案：泛函的线性性质指泛函满足线性运算法则，即对于任意给定的两个函数f和g以及标量α和β，有泛函T(αf+βg)=αT(f)+βT(g)。

9.试题：什么是极小值和极大值？答案：函数在其中一点的极小值是指在这一点的函数值小于或等于附近的其他函数值，而极大值则相反。

10.试题：定义泛函的变分。

答案：泛函的变分是指泛函在给定函数上的微小变化，用来研究泛函的极值性质。

2008年《实变函数与泛函分析》考博题本试卷共五大题，每题20分，要求在指定答卷纸中答题.一、设0f ≠是Banach 空间X 上的一个连续线性泛函，对给定的一个数c ，相应定义了一个超平面():{:()}H c x X f x c =∈=.（1） 证明空间任一点x X ∈到()H c 的距离()(,())f x cd x H x f −=.（2） 就三维欧氏空间3X R =的情况，说明上述结论的几何意义.二、（1）叙述赋范线性空间X 上的线性泛函保范延拓的Hahn Banach −定理.（2）写出你所熟悉的上述Hahn Banach −定理的两个推论.（3）Hahn Banach −定理有这样一个几何形式的表现：设M 是X 的一个线性子空间，0x X ∈，0:g x M =+=0{:}x x x M +∈是X 中的一个线性族，如果g 与单位开球:{:1}B x X x =∈<不相交，则有超平面H 包含g 而且与B 不相交.请证明之.三、设X 和Y 是Banach 空间，:T X Y →是有界线性算子，且T 的值域()R T 是Y 中的第二类型（也称第二纲）集.证明存在一个正数0c >，使对每个y Y ∈，有x X ∈，使 ,Tx y x c y =≤.四、1{}n n x ∞=是Banach 空间X 中的点列，如果对任何连续线性泛函*f X ∈，都有1()n n f x ∞=<∞∑，证明存在0c >，使对每个*f X ∈都成立1()n n f x c f ∞=≤∑. 五、给定一个有界数列1{}n n A a ∞==，对每一复数列12{}n n x x l ∞==∈，按1{}n n n Tx a x ∞==定义了一个2l 到自身的线性映射.（1）证明T 是有界线性算子，并求出T ；（2）求出T 的谱()T σ（要求尽可能地细分出()T σ的成份）；（3）说明T 是否可能为紧算子；（4）如果X 是一个有Schauder 基1{}n n e ∞=的复Banach 空间，对每个1n n n x x e ∞==∑，仍然按1n n n n Tx a x e ∞==∑定义算子:T X X →，情况又如何？讨论之.。

实变函数与泛函分析基础习题.docn —1第⼀章集合4.证明，c s (u^)= nc-A.I —1 I证明 are C.( U All llli|⼯WS 、但⼯宅⼝ A ?，因此对任总2电44<,因⽽t —1<—1X € n C,4t- SxG n CM—1 c —1t —1得 H € c.( u A t y 所以 C.( 0 ^) = A C.A.<>i —1& 证明 lim A n = U nfi —?n —1 m —f>证明lix€ lim 则存在M 使⼀切n>N^eAn.所以⼯€ A⼉n u 0 Afl —*OQTIl ?fl ⼗ 1 f>*?l TT>?fl所以lim zt n C 0 n 4m . X € 0 A ⼼，则右F 使⼯€ Q 仏，即对任总m > n, {j fl —*8H —■ 1 Ffl—FB fl —1FII —fl WV-?fl x € 所以⼯ € lim /4n-n —*txj因此 lim 4n = U n 4m .R —*00Fl —1 ni —fl12.证明,所有系数为宵理数的多:爼成 I 放集.远明设俎是n 次存理系软多项式的全体，n=L2,-.*t WlM= J A n .A n 由n+1个 n —0独⽴的记号所決定，即⼏次多项式的n + l 个”理数系敖，其中肖项系数町取除0以外的⼀列#理ft, Kte 系数叮取⼆切〃理数，因此毎个记号迪⽴地跑対?个可数集，因此由M 定理 6X =⼇⼜由§4定理4亍=a.16. i ⽎A 是■数集合,则A 的所WVR f ?集作成的集4炉必可■证明设4 = {却严…}"的有限⽚集的全^A.An = {SZ2,,%}, A B 的F 集的 ' 兀?易汁算兀中焦有2"个尤索，⽽4 = J 4W ，因此久⾄多为町数的.乂 4中个尤奈纽成的集今是町数的，因⽽j 是叮数的.第⼆章点集注：E 。

试卷一：一、单项选择题（3分×5=15分）1、1、下列各式正确的是（ ）（A ）; （B ）;1lim n k n n k n A A ∞∞→∞===⋃⋂1lim n k n k n n A A ∞∞==→∞=⋂⋃（C ）; （D ）;1lim n k n n k n A A ∞∞→∞===⋂⋃1lim n k n k n n A A ∞∞==→∞=⋂⋂2、设P 为Cantor 集，则下列各式不成立的是（ ）（A ） c (B) (C) (D) =P 0mP =P P ='PP = 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、设是上的有限的可测函数列,则下面不成立的是( ){}()n f x E ..a e （A ）若, 则 (B) 是可测函数()()n f x f x ⇒()()n f x f x →{}sup ()n nf x （C ）是可测函数;（D ）若,则可测{}inf ()n n f x ()()n f x f x ⇒()f x 5、设f(x)是上有界变差函数，则下面不成立的是（ ）],[b a (A) 在上有界 (B) 在上几乎处处存在导数)(x f ],[b a )(x f ],[b a （C ）在上L 可积 (D) )('x f ],[b a ⎰-=ba a 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、设是上有理点全体，则=______,=______,=______.E []0,1'E o E E 3、设是中点集，如果对任一点集都有E n R T _________________________________，则称是可测的E L 得 分得 分4、可测的________条件是它可以表成一列简单函数的极限函数. )(x f （填“充分”，“必要”，“充要”）5、设为上的有限函数，如果对于的一切分划，使()f x [],a b [],a b _____________________________________________________,则称为 ()f x 上的有界变差函数。