实变函数期中试卷及答案
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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 U A B U (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 U 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( )A ()\B A A =∅I B ()\A B A =∅IC ()\A B B A =UD ()\B A A B =U2.若nR E ⊂是开集,则( )A E E '⊂B 0E E =C E E =DE E '=3.设(){}n f x 是E 上一列非负可测函数,则( )A ()()lim lim n n E En n f x dx f x dx →∞→∞≤⎰⎰ B ()()lim lim n n E E n n f x dx f x dx →∞→∞≤⎰⎰C ()()lim lim n n E En n f x dx f x dx →∞→∞≤⎰⎰ D ()()lim lim n n EE n n f x dx f x →∞→∞≤⎰⎰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)C E '≠∅D *0mE >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\xx 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 ∈⎧⎪=⎨∈⎪⎩L L ,求()[]0,1lim n n f x dx →∞⎰.七、证明题1.证明集合等式:(\)A B B A B =U U2.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lim ()0nE n f x dx →∞=⎰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,[]()41331000,11|44x x dx R x dx ===⎰⎰ 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(\)()c A B B A B B =U I U ()()()c c A B A B B A B B B A B ===I U I U I U U U2.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]cE F F ==I ,故E 是可测集.由于E F =∅I ,所以1[0,1]()0m m E F mE mF mF ===+=+U ,故1mF =3.证明 设{}n r 为全体有理数所成之集,则()11[|()()][|()()][|()][|()]n n n n n E x f x g x E x f x r g x E x f x r E x g x r ∞∞==>=≥>=≥<I U U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 =L ,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,[|()|][|()|]|()||()|E x f x a E x f x a Eadx f x dx f x dx ≥≥≤≤⎰⎰⎰而[|()|][|()|]E x f x a adx a mE x f x a ≥=⋅≥⎰,所以1[|()|]|()|E mE x f x a f x dx a≥≤⎰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 →∞=⎰。
华中师范大学2002——2003学年第二学期期(中、末)考试试卷(A 、B 卷)课程名称 实变函数 课程编号 42111300 任课教师 一、判断题(判断正确、错误,并改正。
共5题,共5×3=15分) 1、可数个有限集的并集是可数集。
.( × ) 改正:可数个有限集的并集不一定是可数集。
2、存在开集使其余集仍为开集。
( √ )3、若可测集列n E 单调递减,则 n n n n mE E m ∞→∞==lim 1。
( × )改正:若可测集列n E 单调递减,且存在0n ,使0n mE <∞ 则 n n n n mE E m ∞→∞==lim 1。
4、若E 是可测集,)(x f 是E 上的实函数,则)(x f 在E 上可测的充要条件是: ∀实数)(,b a b a < ,[]b f a x E <≤|都是可测集。
( × ) 改正:若E 是可测集,)(x f 是E 上的实函数,则)(x f 在E 上可测的充要条件是:∀实数a ,[]a f x E >|都是可测集。
5、若E 是可测集,)(x f 是E 上的非负可测函数,则)(x f 在E 上一定可积。
( × ) 改正:若E 是可测集,)(x f 是E 上的非负可测函数,则)(x f 在E 上不一定可积。
二、叙述题(共5题,共5×3=15分)专业 年级 学号1、集合的对等。
答:设A 、B 是两个集合,若A 、B 之间存在一一对应,则称A 与B 对等。
2、可测集。
答:设nR E ⊂,如果对任意nR T ⊂,总有T m *=)()(**c E T m E T m ⋂+⋂,则称E 为可测集。
3、可测集与σf 型集的关系。
答:设E 为可测集,则存在σf 型集F ,使E F ⊂且mF mE =、0)(=-F E m 。
4、叶果洛夫定理。
答:设+∞<mE ,{)(x f n }为E 上几乎处处有限的可测函数列,)(x f 也为E 上几乎处处 有限的可测函数,如果)()(x f x f n → a.e.于E ,则对任意0>ε,存在可测子集E E ⊂ε 使在εE 上,)(x f n 一致收敛于)(x f ,而εε<-)(E E m 。
《实变函数》试题题库参考答案一、选择题1、D2、C3、D4、D5、A6、B7、C8、A9、B 10、C 11、C 12、D 13、C 14、B 15、C 16、D 17、A 18、D 19、C 20、A 21、B 22、C 23、B 24、C 25、A 26、C 27、D 28、D 29、B 30、D 31、A 32、B 33、C 34、A 35、B 36、D 37、C 38、B 39、C 40、B 41、B 42、D 43、B 44、A 45、A 46、D 47、D 48、B 49、A 50、B 51、A 52、D 53、C 54、D 55、B 56、A 57、D 58、C 59、A 60、D 61、A 62、B 63、D 64、C 65、C 66、D 67、B 68、A 69、B 70、C 71、D 72、C 73、C 74、B 75、A 76、B 77、A 78、C 79、C 80、D 81、B 82、A 83、B 84、C 85、C 86、B 87、C 88、D 89、A 90、A二、填空题1、n 2 ;2、c ;3、c ;4、c ;5、c ;6、c ;7、{x:对于任意的I ∈α,有αA x ∈};8、{x:存在I ∈α,使得αA x ∈};9、ααA C s I∈⋃;10、ααA C s I ∈⋂;11、n kn k A ∞=∞=⋃⋂1;12、n kn k A ∞=∞=⋂⋃1;13、211)(∑=nk k x ;14、|})()({|sup ],[t y t x b a x -∈;15、2112})({∑∞=-k k k y x ;16、21222211})(){(y x y x -+-;17、21233222211})()(){(y x y x y x -+-+-;18、21244233222211})()()(){(y x y x y x y x ++-+-+-;19、}1:),{(22≤+=y x y x E ;20、}1:),,{(222≤++z y x z y x ;21、}1:),{(22=+y x y x ; 22、}1:),{(22≤+y x y x ;23、}1:),,{(222=++z y x z y x ; 24、}1:),,{(222=++z y x z y x ; 25、2;26、0;27、1;28、)},({inf ,y x d By A x ∈∈;29、)},({sup ,y x d Ay A x ∈∈;30、1;31、∑∞=1||infi i I ;32、n n mS ∞→lim ;33、)(a f E >可测;34、0>∀σ有 ∞=<1i i I E ;35、C B D A ⊂⊂⊂;36、||x ;37、可测函数;38、点态收敛与一致收敛;39、)(*||E I m I --;40、次可数可加性;41、可测函数;42、可测函数;43、单调性;44、 ∞=1i i G (i G 开);45、推广;46、测度;47、)(*)(**CE T m E T m T m +=;48、 ∞=1n n F ,(n F 闭集);49、常数;50、可测函数,连续函数;51、n n mS ∞→lim ;52、零测集; 53、可测函数;54、依测度; 55、0; 56、0; 57、0; 58、0; 59、0;60、0三、判断题 1、( √ )理由: 集合具有无序性 2、( × )理由: 举一反例, 比如: 取A={1}, B={2} 3、( √ )理由: 空集Φ是任意集合的子集. 4、( × )理由:符号⊂表示集合间的关系,不能表示元素和集合的关系. 5、( × )理由:Φ表示没有任何元素的集合,而{Φ}表示单元素集合,这个元素是Φ6、( × )理由: Φ表示没有任何元素的集合,而{0}表示单元素集合,这个元素是07、( √ )理由: 根据内点的定义, 内点一定是聚点8、( × )理由: 举一反例,比如: E=(0,1),元素1不是E的外点,但却属于E的余集分9、( √ )理由: 有内点的定义可得.10、( √ )理由: 有内点的定义可得.11、( × )理由: 举例说明,比如: E=(0,1),元素1是E的边界点,但属于E.12、( × )理由: 举一反例,比如: E=(0,1),元素1是E的内点,但不属于E13、(×)理由: 因有若]1,0[]1,0)([-可测⊂E,E不可测,而EE14、(√)理由: 因)eaggf=>=≠E>f()(E()()gg(agaff>E==≠E>((())()f))g)(g((a两可测集的并可测。
考生答题不得超此线21(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 nf 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 ⎰-=b a a f b 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 oE 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 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。
[],a b 三、下列命题是否成立?若成立,则证明之;若不成立,则举反例说明.(5分×4=20分)1、设,若E 是稠密集,则是无处稠密集。
1E R ⊂CE 2、若,则一定是可数集.0=mE E 得 分得 分3、若是可测函数,则必是可测函数。
|()|f x ()f x4.设在可测集上可积分,若,则()f x E ,()0x E f x ∀∈>()0Ef x >⎰四、解答题(8分×2=16分).1、(8分)设 ,则在上是否可积,是否2,()1,x x f x x ⎧=⎨⎩为无理数为有理数()f x []0,1R -可积,若可积,求出积分值。
《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 =ο3、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。
实变函数测试题一,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{}()j n f x , 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1(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 0() f x dx⎰.6.求极限:1323lim(R)sin1nnxnxdxn x→∞+⎰.实变函数试题解答一 填空题 1. []0,2.2. ()()()tan ,,.2x x a x a b b aππϕ⎡⎤=--∈⎢⎥-⎣⎦3. {}1(,)cos ,0(0,)1x y y x y y x ⎧⎫=≠≤⎨⎬⎩⎭; ∅.4. 闭集.5. (),.,.G G G αβαβ⊂ ∉ ∉6. b a -.7. 几乎处处收敛于()f x 或 a.e.收敛于()f x . 8. 对000,(,)U x δδ∀> 有{}()0E x -=∅.9. lim ()()0n n mE f x f x σ→∞⎡-≥⎤=⎣⎦ 10. ()()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 nn ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦, 3,4n = 是一系列的闭集, 但是3(0,1)nn 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:()()()()()()()()S SS S S A B C A B CA B C A B C A B A C A B A C --=- = = = =-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11111111()()()()()1()61126631112916nn P G P G n nP G n n n n nnn n n n f x dx f x dx f x dx f x dx f x dx f x dx dx mG ∞=∞=∞=-∞∞==∞==+ =+ =+=0+=⋅ =⋅=⎰⎰⎰∑⎰⎰∑⎰⎰∑∑∑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323232323211sin .11122nx nx nx nx n x n x n x x x≤≤⋅≤+++ 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 →∞→∞→∞=++⎛⎫ = ⎪+⎝⎭ ==⎰⎰⎰⎰.。
实变函数试卷2+答案一、判断题:(共26分,每小题2分)1.任何无限集合均含有可数子集。
(√ ) 2.集合E 的边界点一定属于E 。
(× )3.若E 不是开集,则E 必为闭集。
(× )4.任意多个开集之并仍为开集。
(√ )5.零测集的任意子集是可测集。
(√ ) 6.设)(x f 在E 上L 可积, 则)(x f 在E 上有界。
(× )7.若0=mE ,则E 一定是有限集或可数集。
(× ) 8...a e 收敛的函数列必依测度收敛。
(× ) 9.由于[](){}0,10,10,1-=,故不存在使()[]0,101和,之间11-对应的映射。
(× ) 10.设()f x 是可测集E 上的可测函数,则()f x 在E 上L 可积。
(× ) 11.设1G ,2G 是两个有界开集,且1G 是2G 的真子集,则12mG mG <。
(× )12.设()f x 是区间[,]a b 上的有界变差函数,则()f x '在[,]a b 上L 可积。
(√ ) 13.设E 是可测集,{()}n f x 和()f x 都是E 上..a e 有限的可测函数,且lim ()()n n f x f x →∞=..a e 于E ,则在E 上必有()()n f x f x ?。
(× )二、单项选择题:(每小题3分,共15分)1. 设()f x 在可测集E 上L 可积且|()|0Ef x dx =?,则以下结论正确的是( C )A 、0mE =;B 、()0,f x x E =?∈;C 、()0,..f x a e =于E ;D 、以上答案都不对2. 设mE <∞,()f x 和1{()}n n f x ∞=都是E 上的可测函数,则()()n f x f x ?(在E 上)是()(),..n f x f x a e →于E 的 ( C ).A 、充分必要条件;B 、充分条件;C 、必要条件;D 、无关条件.3. 设E 是[]0,1上有理点全体,则下列各式不成立的是( D )A 、'[0,1]E = B 、 oE =? C 、E =[0,1] D 、 1mE =4. 下列说法不正确的是( C )A 、若B A ?,则B m A m **≤;B 、有限个或可数个零测度集之并集仍为零测度集;C 、可测集的任何子集都可测;D 、凡开集、闭集皆可测。
师范大学期中/期末试卷(A )(简明答案)课程名称:实变函数学生姓名:___________________ 学 号:___________________ 专 业:___________________ 年级/班级:__________________ 课程性质:专业必修…………………………………………………………………………………………一.判别题(每题2分,共20分)1. 设()f x 在(,)-∞+∞上单调增,则()f x 的不连续点是可数的.2. 不可数个闭集的交集仍是闭集.3. 设{}n E 是一列可测集,且1,1,2,,n n E E n +⊂=L 则1()lim ().n n n n m E m E ∞→∞==I4. 任意多个可测集的交集是可测集.5. 若()f x 在E 上可测,则存在F σ型集,()0F E m E F ⊂-=,()f x 在F 上连续.6. 若,mE <∞{}()n f x 在E 上几乎处处有限,几乎处处收敛于几乎处处有限的(),f x 则0,δ∀>存在闭集,()F E m E F δδδ⊂-<,{}()n f x 在F δ上一致收敛于()f x .7.cos xx是[1,)+∞上勒贝格可积函数. 8. 若()f x 是[,]a b 上单调增连续函数,且()0f x '=几乎处处成立,则()f x 为常值函数. 9. 若()f x 是[0,1]上单调严格增绝对连续函数,()g x 在([0,1])f 满足李普西茨条件,则(())g f x 是[0,1]上绝对连续函数.10. 设(,)f x y 在{}(,):,()()D x y a x b g x y h x =≤≤≤≤上可积,其中(),()g x h x 是[,]a b 上连续函数,则()()()(,).bh x ag x Df P dP dx f x y dy =⎰⎰⎰二.(12分)若在可测集E 上,()()(),()()()n n f x f x n g x g x n ⇒→∞⇒→∞. 求证:在E 上,()()()()().n n f x g x f x g x n +⇒+→∞三. (12分)设()f x 在E 上可积,[],1,2,n E E f n n =≥=L . 求证:(1)lim ()0;n n m E →∞= (2)lim ()0.n n nm E →∞=四. (12分)若{}()n f x 是一列[,]a b 上有界变差函数,[,],lim ()(),n n x a b f x f x →∞∀∈=且0,M ∃>().1,2,.bn af M n ∨≤=L 求证:f 是[,]a b 上有界变差函数.五. (12分)设E 是可测集,{}n E 是E 内的一列可测子集.1,()(),1,2,0,\n nn E nx E f x x n x E E χ∈⎧===⎨∈⎩L求证:(1){}()n f x 在E 上一致收敛于1的充分且必要条件是:,,.n N n N E E ∃∀>= (2)()1n f x ⇒的充分且必要条件是:lim ()0.n n m E E →∞-=六. (12分)设()f x 在E 上可积,(),()(),1,2,0,()n f x f x nf x n f x n ⎧≤⎪==⎨>⎪⎩L求证:(1)()n f x 在E 上可积,1,2,n =L ;(2)lim ()()n EEn f x dx f x dx →∞=⎰⎰.七. (10分)设{}()n g x 是一列可测集E 上可积函数,lim ()()n n g x g x →∞=在E 上几乎处处成立,且lim ()()n EEn g x dx g x dx →∞=⎰⎰.{}()n f x 是一列E 上可测函数,lim ()()n n f x f x →∞=在E 上几乎处处成立,且,()(),1,2,n n x E f x g x n ∀∈≤=L . 求证: lim ()()n EEn f x dx f x dx →∞=⎰⎰.八.(10分)设E 是可测集,{}n E 是E 内的一列可测子集.1,()(),1,0,\n nn E n x E f x x n x E E χ∈⎧===⎨∈⎩L仿第五题(1) 给出lim ()1n n f x →∞=在E 上几乎处处成立的充分且必要条件,并证明;(2) 给出{}()n f x 在E 上“基本上”一致收敛于1的充分且必要条件,并证明.。
一、 判断题
1.有限或可数个可数集的并集必为可数集。
(√ )
2.可数集的交集必为可数集。
(× )
3.设P,Q ∈R n ,则ρ(P,Q )=0⇔P =Q 。
(× )
4.设点P 为点集E 的内点,则P 为E 的聚点,反之P 为E 的聚点,则P 为E 的内点。
(× )
5.开集中的每个点都是内点,也是聚点。
(√ )
6.任意多个开集的并集仍为开集。
(√ )
7.任意多个开集的交集仍为开集。
(× )
8.设A ⊆B ,则m ∗A <m ∗B 。
(× )
9.设E 为R n 中的可数集,则m ∗E =0。
(√ )
10.设E 为无限集,且m ∗E =0,则E 是可数集。
(× ) 二、填空题
1.设1n R R =,1E 是[0,1]上的全部有理点,则1E '=1E 的内部
1E
2.设2n R R =,1E =[0,1],则1E '1E 的内部1E
3.设2n R R =,1E =22{(,)1}x y x y +<,则1E '1E 的内部
1E
4.设P 是Cantor 集,则P P P P
m ∗P
5. 设(,)a b 为1R 上的开集G 的构成区间,则(,)a b 满足(,a b ,且a ,
b 。
三、证明题
1.证明:()A B A B '''⋃=⋃。
证明:因为A A B ⊂⋃,B A B ⊂⋃,所以,()A A B ''⊂⋃,()B A B ''⊂⋃,从而
()A B A B '''⋃⊂⋃
反之,对任意()x A B '∈⋃,即对任意(,)B x δ,有
(,)()((,))((,))B x A B B x A B x B δδδ⋂⋃=⋂⋃⋂为无限集,
从而(,)B x A δ⋂为无限集或(,)B x B δ⋂为无限集至少有一个成立,即x A '∈或
x B '∈,所以,x A B ''∈⋃,()A B A B '''⋃⊂⋃。
综上所述,()A B A B '''⋃=⋃。
2.设A 2n−1=(0,1
n ),A 2n =(0,n),n=1,2,…,求出集列{A n }的上限集和下限集。
解:),0(lim ∞=∞
→n n A ;
设),0(∞∈x ,则存在N ,使N x <时,因此N n >时,n x <<0,即n A x 2∈,所以x 属于下标比N 大的一切偶数指标集,从而x 属于无限多n A ,得
n n A x lim ∞
→∈,又显然),0(lim ∞⊂∞
→n n A ,所以),0(lim ∞=∞
→n n A 。
若有n n A x lim ∞
→∈,则存在N ,使对任意N n >,有n A x ∈,因此若N
n >-12时,12-∈n A x , 即n
x 1
0<<,令∞→n ,得00≤<x ,此不可能,所以φ=∞
→n n A lim 。
3.可数点集的外侧度为零。
证明: 设i i I U E r r r E ∞
=⊂=1321`````},,,{
对)2
,2
(`````'```)2
,2
(,01
1
1
11
11n n n n n n n n n
n x x x x x x I +++++-+-=>∀ε
ε
ε
ε
ε
则2
)2
(222``````2
2||1
1
1
2ε
ε
ε
ε
===+++n
n n n n n
n I
则)2
(2
||2
22
2n
n I +==
ε
εε
)2
(2
||2
n
n i i
i I +==
ε
εε
∑∑∞
=∞
=∞
=1
12||i i
i i I ||*1
∑∞
=∈i i
I
mf E m 0*=E m
4.证明:不可数集减可数集的差集仍为不可数集。
证明:记A 是不可数集,B 是可数集,因为()()A A B A B =-⋃⋂,且A B -为无限集(因为,否则的话,A 是至多可数集,与A 是不可数集矛盾),A B ⋂为
至多可数集(因为A B B ⋂⊂,B 是可数集,所以A B ⋂为至多可数集),所以,
A A
B =-,即A A B -,所以,A B -仍为不可数集。