实变函数(复习资料带答案解析)
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《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》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。
《实变函数试卷一一、单项选择题(3分X5=15分)1、下列各式正确的是( )_________ oo oo oo oo(A) limA = u n A ; (B) lim A = n u A ;n—H=1k=n,?一z?=l k=n00 00 00 00(C) limA" = n u ; (D) lim= A k ;打一>oo z:=l k=n z?=l 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、设以(4是£上的E有限的可测函数列,则下而不成立的是( )(A)若又(x)=>/(x),则又(x) + /(x) (B)sup{/…Cr)}是可测函数(O inf{//%)}是可测函数;(D)若/T H又⑺=>/U),则/(X)可测5、设f(X)是上有界变差函数,则卜*面不成立的是()(A) /(X)在[6Z,/7]上有界(B) /(X)在[6/,刎上儿乎处处存在导数c b(C) / (X)在上L 可积(D) J a f\x)cbc=f(b)-f(a)二.填空题(3分X 5=15分)1、(C s AuC v5)n(A-(A-B))= ________________2、设£是[0,1]上有理点全体,则E - ______ , E- ________ , E- _______ .3、设£是/?。
中点集,如果对任一点集r都,贝1J称£是£可测的4、/⑶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/(x)为上的有限函数,如果对于的一切分划,使_____________________________________ ,则称/(x)为[6Z,/7]上的有界变差函数。
《实变函数》复习资料1一单选题1. 设是[a,b]上绝对连续函数,则下面不成立的是()A. 在[a,b]上的一致连续函数B. 在[a,b]上处处可导C. 在[a,b]上L可积D. 是有界变差函数2. 设是E上的a.e.有限的可测函数列,则下面不成立的是()A. 若,则B. 是可测函数C. 是可测函数D. 若,则可测.3. 若是可测函数,则下列断言()是正确的()A.B.C.成考复习资料D.4. 下列断言中( )是错误的()A. 零测集是可测集B. 可数个零测集的并是零测集C. 任意个零测集的并是零测集D. 零测集的任意子集是可测集5. 设是 [a,b]上有界变差函数,则下面不成立的是()A. 在[a,b]上有界B. 在[a,b]上几乎处处存在导数;C. 在[a,b]上L可积;D.二填空题6. 设,则________________________ ()7. 设若________________________,则称是E的聚点. ()8. 设P为Cantor集,则mP=_________________ ()9. 设是E上几乎处处有限的可测函数列, 是E上几乎处处有限的可测函数,若 , 有________________________, 则称在E上依测度收敛于 . ()10. 设E使闭区间[a,b]中的全体无理数集, 则 ________________________()三、名词解释1. Jordan分解定理2. 伯恩斯坦定理3. Levi定理4. Fatou引理四、计算题1.2.成考复习资料答案一、单选题1-5 BAACD 5-10二、填空题123 045 b-a三、名词解释1. Jordan分解定理 : 在上的任一有界变差函数都可表示为两个增函数之差.2. 伯恩斯坦定理:设A,B是两个非空集合. 如果A对等于B的一个子集,又B对等于A的一个子集,那么A对等于B.3. Levi定理:设是可测集E上的一列非负可测函数,且对任意 ,,令则4. Fatou引理:设是可测集E上一列非负可测函数,则四、计算题1.2.成考复习资料《实变函数》 复习资料2一、计算题1、设⎪⎩⎪⎨⎧-∈∈=0302]1,0[,)(P x x P x x x f ,,其中0P 为Cantor 集,计算⎰]10[)(,dm x f .2、求极限0ln()lim cos xnx n e xdx n∞-+⎰. 二、证明题1、设()f x 是(),-∞+∞上的实值连续函数,则对于任意常数,{|()}a E x f x a =≥是闭集.2、设在E 上)()(x f x f n ⇒,而..)()(e a x g x f n n =成立, ,2,1=n ,则有)()(x f x g n ⇒.3、设()f x 是E 上..a e 有限的函数,若对任意0δ>,存在闭子集F E δ⊂,使()f x 在F δ上连续,且()m E F δδ-<,证明:()f x 是E 上的可测函数.(鲁津定理的逆定理)4、在有限闭区间],[b a 上的单调有限函数)(x f 是有界变差函数.成考复习资料答案一、计算题1、设⎪⎩⎪⎨⎧-∈∈=0302]1,0[,)(P x x P x x x f ,,其中0P 为Cantor 集,计算⎰]10[)(,dm x f 。
实变函数综合练习题《实变函数》综合训练题(一)(含解答)一、选择题(单选题)1、下列集合关系成立的是( A )(A )(\)A B B A B ⋃=⋃ (B )(\)A B B A ⋃= (C )(\)B A A A ⋃⊆ (D )(\)B A A ⊆ 2、若nE R ⊂是开集,则( B )(A )E E '⊂ (B )E 的内部E = (C )E E = (D )E E '= 3、设P 是康托集,则( C )(A )P 是可数集 (B )P 是开集 (C )0mP = (D )1mP = 4、设E 是1R 中的可测集,()x ϕ是E 上的简单函数,则( D )(A )()x ϕ是E 上的连续函数 (B )()x ϕ是E 上的单调函数 (C )()x ϕ在E 上一定不L 可积 (D )()x ϕ是E 上的可测函数5、设E 是nR 中的可测集,()f x 为E 上的可测函数,若()d 0Ef x x =⎰,则( A )(A )在E 上,()f z 不一定恒为零 (B )在E 上,()0f z ≥ (C )在E 上,()0f z ≡ (D )在E 上,()0f z ≠ 二、多项选择题(每题至少有两个或两个以上的正确答案) 1、设E 是[0,1]中的无理点全体,则(C 、D )(A )E 是可数集 (B )E 是闭集 (C )E 中的每一点都是聚点 (D )0mE > 2、若1E R ⊂至少有一个内点,则( B 、D )(A )*m E 可以等于零 (B )*0m E > (C )E 可能是可数集 (D )E 是不可数集3、设[,]E a b ⊂是可测集,则E 的特征函数()E X x 是 (A 、B 、C ) (A )[,]a b 上的简单函数 (B )[,]a b 上的可测函数 (C )E 上的连续函数 (D )[,]a b 上的连续函数4、设()f x 在可测集E 上L 可积,则( B 、D ) (A )()f z +和()f z -有且仅有一个在E 上L 可积 (B )()f z +和()f z -都在E 上L 可积 (C )()f z 在E 上不一定L 可积 (D )()f z 在E 上一定L 可积5、设()f z 是[,]a b 的单调函数,则( A 、C 、D )(A )()f z 是[,]a b 的有界变差函数 (B )()f z 是[,]a b 的绝对连续函数 (C )()f z 在[,]a b 上几乎处处连续 (D )()f z 在[,]a b 上几乎处处可导 三、填空题(将正确的答案填在横线上)1、设X 为全集,A ,B 为X 的两个子集,则\A B=C A B ⋂ 。
第五章 复习题一、判断题1、设()f x 是定义在[,]a b 上的实函数,由于()baV f 总存在,所以()f x 一定是[,]a b 上的有界变差函数。
(× )2、设()f x 是定义在[,]a b 上的实函数,()f x 是[,]a b 上的有界变差函数⇔()baV f <+∞。
(√ )3、设()f x 是[,]a b 上的单调函数,则()f x 一定是[,]a b 上的有界变差函数。
(√ )4、设()f x 是[,]a b 上的有界变差函数,则()f x 既可表示成两个递减函数的差,也可表示成两个递增函数的差。
(√ )5、有界变差函数一定是几乎处处连续的函数,也一定是几乎处处可微的函数。
(√ )6、设()f x 是定义在[,]a b 上的实函数,[,][,][,]a b a c c b =⋃,a c b <<,则()()()bcbaacV f V f V f =+。
(√ )7、设[,][,][,]a b a c c b =⋃,a c b <<,则()f x 是[,]a b 上的有界变差函数的充要条件是()f x 既是[,]a c 上的有界变差函数,也是[,]c b 上的有界变差函数。
(√ ) 8、若()f x 是[,]a b 上的绝对连续函数,则()f x 既是[,]a b 上的一致连续函数,也是()f x 是[,]a b 上的连续函数。
(√ ) 9、若()f x 是[,]a b 上的绝对连续函数,则()f x 一定是[,]a b 上的有界变差函数。
(√ ) 10、若()f x 是[,]a b 上的有界变差函数,则()f x 一定是[,]a b 上的绝对连续函数。
(× ) 11、若()f x 是[,]a b 上的绝对连续函数,()g x 是[,]a b 上的绝对连续函数,则()()f x g x ±,()()f x g x 都是[,]a b 上的绝对连续函数。
《实变函数》试卷一一、单项选择题(3分×5=15分) 1、下列各式正确的就是( )(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就是( ) (A)=P c (B) 0mP = (C) P P ='(D) P P =3、下列说法不正确的就是( )(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) 开集与闭集都就是波雷耳集 (D)波雷耳集都可测 4、设{}()n f x 就是E 上的..a e 有限的可测函数列,则下面不成立的就是( )(A)若()()n f x f x ⇒, 则()()n f x f x → (B){}sup ()n nf x 就是可测函数(C){}inf ()n nf x 就是可测函数;(D)若()()n f x f x ⇒,则()f x 可测5、设f(x)就是],[b a 上有界变差函数,则下面不成立的就是( )(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 就是[]0,1上有理点全体,则'E =______,oE =______,E =______、 3、设E 就是n R 中点集,如果对任一点集T 都_________________________________,则称E 就是L 可测的4、)(x f 可测的________条件就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。
(0195)《实变函数》复习大纲第一章集合论一、基本内容:集合、集合的运算、对等、基数、可数集、不可数集二、基本结论1、集合的运算规律2、可数集的性质(1)任何无限集必含有可数子集(2)可数集的子集至多是可数的。
即或为有限集或为可数集。
(3)可数个可数集的并集是可数集。
(4)若A中每个元素由n个互相独立的记号所决定,各记号跑遍一个可数集A={}nxxxa,,,21Λ,()()()nkxxxkkk.,2,1;,,21ΛΛ==则A为可数集。
3、常见的可数集:有理数及其无限子集。
三、基本要求:1、理解集的概念,分清集的元与集的归属关系,集与集之间的包含关系的区别。
2、掌握集之间的并、交、差、余运算。
3、掌握集列的上、下限集的概念及其交并表示。
4、理解集列的收敛、单调集列的概念。
5、掌握――映射,两集合对等及集合基数等概念。
6、理解伯恩斯坦定理(不要求掌握证明),能利用定义及伯恩斯坦定理证明两集合对等。
7、理解可数集,不可数集的意义,掌握可数集、基数为C的集合的性质,理解不存在最大基数的定理的意义。
四、重点:正确应用集合的运算规律,证明有关集合的等式,用可数集合的性质证明某个集合是可数集合。
五、学习主要事项:集合的基数概念十分抽象,它是集合元素“个数”的推广,我们是用“对等”的方法加以定义的。
即对待的集合必有相同的基数,例如,所有可数集合有相同的基数,但是有理数集与无理数集的基数却不同,有理数集是可数集合,而无理数集是不可数集合。
我们还应该注意到,无穷集合是可以与其真子集对等的,这是无穷集合的本质特征。
第二章点集一、基本内容:度量空间、聚点、内点、界点、邻域、开集、闭集、闭包、完备集、有界集以及直线上开集和闭集的构造定理。
二、基本结论1、开集的运算性质:开集关于任意并及有限交运算是封闭的。
2、闭集的运算性质:闭集关于任意交及有限并运算是封闭的。
3、开集、闭集具有对偶性。
4、Cantor 集合的构造及性质:Cantor 集是不可数的完备的疏朗集,测度为零。
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(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。
习题1解答(A 组题)一、选择题1、C ;2、A ;3、D ;4、C ;5、C ;6、A ;7、A ;8、B ;9、D ;10、C 二、判断题1、×;2、×;3、×;4、×;5、√;6、×;7、×;8、×;9、×; 10、× 三、填空题1、=;2、∅;3、()0,1;4、[]1,1-;5、,EF EF ;6、()2,3-;7、≥;8、c9、设有两个集合A 和B ,若≤A B ,≥A B ,则=A B 。
四、证明题1、(1)()()()()()\\====C C CC A A B A A B AAB A A AB A B ;(2)()()()()()()\\==C C CC A B CD A B CD A C B D()()()()\==CA C BD A C BD 。
2、111\lim \∞∞∞∞∞∞→∞======⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭C Cn n n n n N n N N n N N n N A B A B A B AB ()111lim(\)∞∞∞∞∞∞→∞======⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭C C C n n n n n N n N N n N N n N A B A B A B A B 。
同理可证第2个集合等式。
3、当A =∅时,{}∅张成的环和σ-环均为它自身;张成的代数和σ-代数均为{},X ∅。
当A X =时,{}X张成的环、σ-环、代数和σ-代数均为{},X ∅。
当A 为X 的非空真子集时,{}A 张成的环和σ-环均为{},A ∅;张成的代数和σ-代数均为{},,,cA A X∅。
4、首先,令()()tan 12π⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦f x x ,由于()f x 是()0,1上的严格单调递减的连续函数,且()()()0,10,=+∞f,所以()f x 是()0,1到()0,+∞的一一映射。
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 B B A -⋃=。
(√ )9、cA A ⋂≠∅,c A A X ⋃=,其中X 表示全集。
(× )10、A B B 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A B 。
(× )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 cA A =。
(√ )二、证明题1、证明:cA B A B -=⋂。
证明:对任意x A B ∈-,有x A ∈且x B ∉,从而x A ∈且c x B ∈,即c x A B ∈⋂,所以 c A B A B -⊂⋂;反之,对任意c x A B ∈⋂,有x A ∈且c x B ∈,从而x A ∈且x B ∉,即x A B ∈-,所以 c A B A B -⊃⋂。
实变函数试题库及参考答案(5) 本科一、填空题1.设为集合,则,A B ___(\)A B B A A U U 2.设,如果满足(其中表示的内部),则是nE R ⊂E 0E E =0E E E 3.设为直线上的开集,若开区间满足且,则必为G (,)a b (,)a b G ⊆,a G b G ∉∉(,)a b 的G 4.设,则的基数(其中表示自然数集的基数){|2,}A x x n n ==为自然数A a a N 5.设为可测集,且,则,A B B A ⊆mB <+∞__(\)mA mB m A B -6.设是可测集上的可测函数,则对任意实数,都有()f x E ,()a b a b <是[()]E x a f x b <<7.若是可数集,则()E R ⊆__0mE 8.设为可测集上的可测函数列,为上的可测函数,如果{}()n f x E ()f x E ,则(是否成立).()()()a en f x f x x E →∈()()n f x f x ⇒x E ∈二、选择题1、设是中的可测集,是上的简单函数,则 ( )E 1R ()x ϕE (A )是上的连续函数 (B )是上的单调函数()x ϕE ()x ϕE (C )在上一定不可积 (D )是上的可测函数()x ϕE L ()x ϕE 2.下列集合关系成立的是()(A ) (B ) ()()()A B C A B A C =I U I U I (\)A B A =∅I(C ) (D )(\)B A A =∅I A B A B⊆U I 3. 若是闭集,则 ()()nE R⊆(A ) (B ) (C ) (D )0E E =E E =E E '⊆E E '=三、多项选择题(每题至少有两个以上的正确答案)1.设,则( ){[0,1]}E =中的有理点(A )是可数集 (B )是闭集E E (C )(D )中的每一点均为的内点0mE =E E 2.若的外测度为0,则( )()E R ⊆(A )是可测集 (B )E 0mE =(C )一定是可数集(D )一定不是可数集E E 3.设,为上几乎处处有限的可测函数列,为上几乎处处有mE <+∞{}()n f x E ()f x E 限的可测函数,如果,则下列哪些结果不一定成立()()(),()n f x f x x E ⇒∈(A )存在(B )在上-可积()Ef x dx ⎰()f x E L (C ) (D ).()()()a en f x f x x E →∈lim()()n EEn f x dx f x dx→∞=⎰⎰4.若可测集上的可测函数在上有积分值,则()E ()f x E L (A )与至少有一个成立()()f x L E +∈()()f x L E -∈(B )且()()f x L E +∈()()f x L E -∈(C )在上也有-积分值 |()|f x E L (D )|()|()f x L E ∈四、判断题1. 可列个开集的交集仍为开集 ()2. 任何无限集均是可列集 ( )3. 设为可测集,则一定存在集,使,且. ( E F σF F E ⊆()\0m E F =)4.设为零测集,则为上的可测函数的充要条件是:实数都有E ()f x E ∀a 是可测集(()E xf x a ⎡≥⎤⎣⎦)五、定义题1. 可测函数列几乎处处收敛、依测度收敛和近一致收敛的关系?2. 可测集上的可测函数与连续函数有什么关系?E 3. 上的绝对连续函数与有界变差函数有什么关系?[],a b 六、计算题1. 设,求.()[][]101001x D x x ⎧⎪=⎨⎪⎩为,上的有理点为,上的无理点()[]01D x dx ⎰,2. 求.()0ln limcos xn x n e xdx n+∞-→∞+⎰七、证明题1.设是有界集,则nE R ⊂*m E <+∞2.上的实值连续函数是可测函数1R ()f x3.设,函数在上有界可测,则在上可积,从而上的mE <+∞()f x E ()f x E L -[,]a b 连续函数是可积的L -4.设()是上的可积函数,如果,则()n f x 1,2,n =L E L -lim|()|0nn E n f x dx →∞=⎰()0n f x ⇒实变函数试题库及参考答案(2) 本科一、填空题1.=2.开集3.构成区间4.=5.=6.可测集7.=8.不一定成立2、单选题1.D 2.A 3.B三、多选题1.AC2.AB3.ABCD4.AD4、判断题××√√五、定义题1.答:设是可测集上的一列可测函数,那()(),n f x f x E当时,于,必有.mE <+∞()(),.n f x f x a e →E ()()n f x f x ⇒反之不成立,但不论还是,存在子列,使mE <+∞mE =+∞(){}n f x (){}k n f x 于.()(),.k n f x f x a e →E 当时,于,由定理可得近一致收敛于mE <+∞()(),.n f x f x a e →E Egoroff ()n f x ,反之,无需条件,结论也成立.()f x mE <+∞2.答:上连续函数必为可测函数但上的可测函数不一定时连续函数,上可测函数在E E E 上是“基本上”连续的函数E 3.答:绝对连续函数必为有界变差函数但有界变差函数不一定为绝对连续函数6、解答题1.证明 记是中有理数集,是中无理数集,则1E []0,12E []0,1,,且,[]12120,1,E E E E ==∅U I120,1mE mE ==()1210E E D x χχ=+所以.()[]120,1100D x dx mEmE =+=⎰2.解 易知()ln lim cos 0xn x n e x n-→∞+=对任意,0,1x n ≥≥()()ln ln cos x x n x n e x n n-++≤设,,则,()ln ()x y f y y +=0y >()2ln ()yx y x yf y y-++'=当时,,.3y ≥()1ln yx y x y<<++()0f y '<则是单调减函数且非负();()ln ()x n f n n+=3n ≥又,由单调收敛定理得()ln 1limlim 0n n x n n x n→∞→∞+==+Levi ,即,()()000ln ln lim lim 00n n x n x n dx dx dx n n +∞+∞+∞→∞→∞++===⎰⎰⎰()ln ()x n L E n+∈再由控制收敛定理得Lebsgue ()()000ln ln lim cos lim cos 00x xn n x n x n e xdx e xdx dx n n+∞+∞+∞--→∞→∞++===⎰⎰⎰7、证明题1..证明 因为是有界集,所以存在开区间,使 E I E I ⊂由外测度的单调性,,而(其中表示区间的体**m E m I ≤*||m I I =<+∞||I I 积),所以*m E <+∞2.证明因为连续,所以对任何实数,是开集,而开集为可测集,()f x a {|()}x f x a >因此是可测函数()f x 3.证明因为在上有界可测,所以存在,使,,()f x E 0M >|()|f x M <x E ∈是非负可测函数,由非负可测函数的积分单调性,|()|f x|()|EEf x dx Mdx M mE <=⋅<+∞⎰⎰故在上可积,从而在上可积|()|f x E L -()f x E L -因为上的连续函数是有界可测函数,所以可积的[,]a b L -4.证明 对任何常数,0σ>[|()|][|()|]|()|n n n E x f x mE x f x f x dxσσσ≥⋅≥≤⎰所以 [|()|]1[|()|]|()|n n n E x f x mE x f x f x dxσσσ≥≥≤⎰1|()|0()nEf x dx n σ≤→→∞⎰因此()0n f x ⇒。
《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。
习题1.11.证明下列集合等式.(1) ()()()C A B A C B A \\=; (2) ()()()C B C A C B A \\\ =; (3) ()()()C A B A C B A \\\=.证明 (1) )()C \B (cC B A A =)()( c c C B A A B A = c C A B A )()( =)(\)(C A B A = .(2) cC B A A )(C \B)(=)()(c c C B C A ==)\()\(C A C A .(3) )(\C)\(B \cC B A A =cc C B A )( =)(C B A c =)()(C A B A c =)()\(C A B A =.2.证明下列命题.(1) ()A B B A = \的充分必要条件是:A B ⊂;(2) ()A B B A =\ 的充分必要条件是:=B A Ø;(3) ()()B B A B B A \\ =的充分必要条件是:=B Ø.证明 (1) A B A B B B A B B A B B A cc==== )()()()\(的充要条是:.A B ⊂(2) ccccB A B B B A B B A B B A ===)()()(\)(必要性. 设A B B A =\)( 成立,则A B A c= , 于是有cB A ⊂, 可得.∅=B A反之若,∅≠B A 取B A x ∈, 则B x A x ∈∈且, 那么B x A x ∉∈且与c B A ⊂矛盾.充分性. 假设∅=B A 成立, 则c B A ⊂, 于是有A B A c= , 即.\)(A B B A =(3) 必要性. 假设B B A B B A \)()\( =, 即.\cC A B A B A == 若,∅≠B取,B x ∈ 则,cB x ∉ 于是,cB A x ∉ 但,B A x ∈ 与cC A B A =矛盾.充分性. 假设∅=B 成立, 显然B A B A \= 成立, 即B B A B B A \)()\( =. 3.证明定理1.1.6.定理1.1.6 (1) 如果{}n A 是渐张集列, 即),1(1≥∀⊂+n A A n n 则{}n A 收敛且∞=∞→=1;lim n n n n A A(2) 如果{}n A 是渐缩集列, 即),1(1≥∀⊃+n A A n n 则{}n A 收敛且 ∞=∞→=1.lim n n n n A A证明 (1) 设),1(1≥∀⊂+n A A n n 则对任意 ∞=∈1,n n A x 存在N 使得,NAx ∈ 从而),(N n A x N ≥∀∈ 所以,lim n n A x ∞→∈ 则.lim 1n n n n A A ∞→∞=⊂ 又因为 ∞=∞→∞→⊂⊂1,lim lim n n n n n n A A A由此可见{}n A 收敛且 ∞=∞→=1;lim n n n n A A(2) 当)1(1≥∀⊃+n A A n n 时, 对于,lim n n A x ∞→∈存在)1(1≥∀<+k n n k k 使得),1(≥∀∈k A x k n 于是对于任意的,1≥n 存在0k 使得n n k >0, 从而,0n n A A x k ⊂∈ 可见.lim 1∞=∞→⊂n n n n A A 又因为,lim lim 1n n n n n n A A A ∞→∞→∞=⊂⊂ 所以可知{}n A 收敛且 ∞=∞→=1.lim n n n n A A4.设f 是定义于集合E 上的实值函数,c 为任意实数,证明: (1) ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+≥=>∞=n c f E c f E n 1][1 ;(2) ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+<=≤∞=n c f E c f E n 1][1 ; (3) 若))(()(lim E x x f x f n n ∈∀=∞→,则对任意实数c 有⎥⎦⎤⎢⎣⎡->=⎥⎦⎤⎢⎣⎡->=≥∞→∞=∞=∞=∞=k c f E k c f E c f E n n k n N n N k 1lim 1][111 .证明 (1) 对任意的[],c f E x >∈ 有,)(c x f > 则存在+∈Z n 使得nc x f 1)(+≥成立. 即,1⎥⎦⎤⎢⎣⎡+≥∈n c f E x 那么.11 ∞=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+≥∈n n c f E x 故[];11 ∞=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+≥⊂>n n c f E c f E 另一方面, 若,11 ∞=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+≥∈n n c f E x 则存在+∈Z n 0使得,110 ∞=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+≥∈n n c f E x 于是c n c x f >+≥01)(, 故[]c f E x >∈. 则有[].11 ∞=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+≥⊃>n n c f E c f E(2) 设[]c f E x ≤∈, 则c x f ≤)(, 从而对任意的+∈Z n , 都有nc x f 1)(+<, 于是 ∞=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+<∈11n n c f E x , 故有[];11 ∞=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+<⊂≤n n c f E c f E另一方面, 设 ∞=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+<∈11n n c f E x , 则对于任意的+∈Z n , 有n c x f 1)(+<, 由n 的任意性, 可知c x f ≤)(, 即[]c f E x ≤∈, 故[] ∞=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+<⊃≤11n n c f E c f E . (3) 设[]c f E x ≥∈, 则c x f ≥)(. 由),)(()(lim E x x f x f n n ∈∀=∞→ 可得对于任意的+∈Z k , 存在N 使得)(1|)()(|N n k x f x f n ≥∀<-, 即)1(11)()(≥-≥->k kc k x f x f n , 即k c x f n 1)(->, 故)1(1lim ≥∀⎥⎦⎤⎢⎣⎡->∈∞→k k c f E x n n , 所以 ∞=∞→⎥⎦⎤⎢⎣⎡->∈11lim k n n k c f E x , 故[] ∞=∞→⎥⎦⎤⎢⎣⎡->⊂≥11lim k n n k c f E c f E ;另一方面, 设 ∞=∞→⎥⎦⎤⎢⎣⎡->∈101lim k n n k c f E x , 则对任意+∈Z k 有⎥⎦⎤⎢⎣⎡->∈∞→k c f E x n n 1lim 0. 由下极限的定义知:存在1N 使得当1N n ≥时, 有)(10+∈∀⎥⎦⎤⎢⎣⎡->∈Z k k c f E x n , 即对任意+∈Z k 有kc x f n 1)(0->; 又由),)(()(lim E x x f x f n n ∈∀=∞→ 知),()(lim 00x f x f n n =∞→ 即对任意的+∈Z k , 存在2N 使得当2N n ≥时, 有kx f x f n 1|)()(|00<-. 取},m ax {21N N N =,则有k c x f n 1)(0->与k x f x f n 1|)()(|00<-同时成立, 于是有kc x f k x f n 1)(1)(00->>+,从而kc x f 2)(0->, 由k 的任意性知:c x f ≥)(0, 即[]c f E x ≥∈0, 故有 [] ∞=∞→⎥⎦⎤⎢⎣⎡->⊃≥11lim k n n k c f E c f E ;综上所述:[].11lim 111 ∞=∞=∞=∞=∞→⎥⎦⎤⎢⎣⎡->=⎥⎦⎤⎢⎣⎡->=≥k N N n n n n n k c f E k c f E c f E5.证明集列极限的下列性质.(1) cn n cn n A A ∞→∞→=⎪⎭⎫ ⎝⎛lim lim _____;(2) c n ncn n A A _____lim lim ∞→∞→=⎪⎭⎫ ⎝⎛; (3) ()n n n n A E A E ∞→∞→=lim \\lim ; (4) ()n n n n A E A E ∞→∞→=lim \\lim .证明 (1) cn n n nm c m n c n m m c n n m m cn n A A A A A ∞→∞=∞=∞=∞=∞=∞=∞→====⎪⎭⎫ ⎝⎛lim )()(lim 111_____ .(2) c n n n n nm c m c n m m c n n m m cn n A A A A A _____111lim )()(lim ∞→∞=∞=∞=∞=∞=∞=∞→====⎪⎭⎫ ⎝⎛ . (3) () ∞=∞=∞=∞=∞=∞=∞→===111))(()()\(\lim n nm n n m cm cm n nm mn n A E A E AE A Ec n nm m n c nm m n nm cmA E A E AE )())(()(111 ∞=∞=∞=∞=∞=∞====∞=∞=∞→==1lim \\n n m n n mA E AE .(4) () ∞=∞=∞=∞=∞=∞=∞→===111))(()()\(\lim n n m cm n nm n nm cm m n n A E A E A E A Ec n nm m n c nm m n n m cmA E A E AE )())(()(111 ∞=∞=∞=∞=∞=∞====∞=∞=∞→==1lim \\n nm n n mA E AE .6.如果}{},{n n B A 都收敛,则}\{},{},{n n n n n n B A B A B A 都收敛且 (1) ()n n n n n n n B A B A ∞→∞→∞→=lim lim lim ;(2) ()n n n n n n n B A B A ∞→∞→∞→=lim lim lim ; (3) ()n n n n n n n B A B A ∞→∞→∞→=lim \lim \lim .习题1.21.建立区间)1,0(与]1,0[之间的一一对应.解 令1111{,,,,}2345E =, 111{0,1,,,}234F =,(0,1)\D E =,则(0,1)ED =,[0,1]F D =.定义:(0,1)[0,1]φ→为: ;11();(1,2,)210;2x x Dx x n n n x φ⎧⎪∈⎪⎪===⎨+⎪⎪=⎪⎩则φ为(0,1)[0,1]→之间的一个一一对应.2.建立区间],[b a 与],[d c 之间的一一对应,其中d c b a <<,. 解 定义: :[,][,]a b c d φ→为:()().([,])d c d c bc ad x x a c x x a b b a b a b aφ---=-+=+∀∈--- 可以验证: :[,][,]a b c d φ→为一个一一对应.3.建立区间),(b a 与],[d c 之间的一一对应,其中d c b a <<,. 解 令{,,,}234b a b a b a E a a a ---=+++,{,,,,}23d c d c F c d c c --=++ (,)\D a b E =. 定义:(,)[,]a b c d φ→为:;();(1,2.)2;.2d cbc ad x x D b a b a d c b ax c x a n n n b a c x a φ--⎧+∈⎪--⎪--⎪=+=+=⎨+⎪-⎪=+⎪⎩可以验证: :(,)[,]a b c d φ→为一个一一对应.4.试问:是否存在连续函数,把区间]1,0[一一映射为区间)1,0(?是否存在连续函数,把区间]1,0[一一映射为]4,3[]2,1[ ?答 不存在连续函数把区间[0,1]一一映射为(0,1); 因为连续函数在闭区间[0,1]存在最大、最小值.也不存在连续函数把区间[0,1]一一映射为[1,2][3,4]; 因为连续函数在闭区间[1,2]上存在介值性定理, 而区间[1,2][3,4]不能保证介值性定理永远成立.5.证明:区间2~)1,0()1,0(~)1,0(R ⨯且ℵ=2R . 证明 记(0,1)A =,则(0,1)(0,1)A A ⨯=⨯. 任取(,)x y A A ∈⨯, 设1231230.,0.,x a a a y b b b == 为实数,x y 正规无穷十进小数表示, 并令1122(,)0.f x y a b a b =, 则得到单射:f A A A ⨯→. 因此由定理 1.2.2知A A A ⨯≤.若令10.5A A =⨯, 则1~A A A A ⊂⨯. 从而由定理1.2.2知: A A A ≤⨯. 最后, 根据Bernstein 定理知: (0,1)~(0,1)(0,1)⨯.对于(,)(0,1)(0,1)x y ∀∈⨯,定义2:(0,1)(0,1)R φ⨯→为:(,)((),())22x y tg x tg y ππφππ=--,则φ为2(0,1)(0,1)R ⨯→的一个一一对应,即2(0,1)(0,1)~R ⨯. 又因为: (0,1)~R , 则由对等的传递性知: 2(0,1)~(0,1)(0,1)~~R R ⨯且2R R ==ℵ.6.证明:{}1:),(22≤+=y x y x A 与{}1:),(22<+=y x y x B 对等并求它们的基数.证明 令221{(,):(1,2,3,)}E x y x y n n =+==, \D A E =, 221{(,):(1,2,3,)}1F x y x y n n =+==+.则,A E D B F D ==. 定义: :A B φ→为:2222(,);(,),(,)11;(1,2,3,),(,).1x y x y D x y x y x y n x y E n n φ∈⎧⎪=⎨+=+==∈⎪+⎩可以验证: :A B φ→为一一对应, 即~A B . 又因为2~(0,1)(0,1)~~B R R ⨯, 所以A B ==ℵ.7.证明:直线上任意两个区间都是对等且具有基数ℵ.证明 对任意的,I J R ⊆, 取有限区间(,)a b I ⊆,则(,)a b I R ℵ=≤≤=ℵ, 则由Bernstern 定理知I =ℵ, 同理J =ℵ. 故I J ==ℵ.习题1.31.证明:平面上顶点坐标为有理点的一切三角形之集M 是可数集.证明 因为有理数集Q 是可数集,平面上的三角形由三个顶点所确定,而每个顶点由两个数决定,故六个数可确定一个三角形,所以M 中的每个元素由Q 中的六个相互独立的数所确定,即Q},,,,:{621621∈=x x x a M x x x 所以M 为可数集.2.证明:由平面上某些两两不交的闭圆盘之集M 最多是可数集.证明 对于任意的M O ∈, 使得Q ∈)(O f . 因此可得:Q →M f :. 因为1O 与2O 不相交,所以)()(21O f O f ≠. 故f 为单射,从而a M =≤Q .3.证明:(1)任何可数集都可表示成两个不交的可数集之并;(2)任何无限集都可表成可数个两两不交的无限集之并.证明 (2) 当E 可数时,存在双射Q )1,0(:→E f . 因为∞=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫⎢⎣⎡+=11,11)1,0(n n n Q Q所以∞=∞=--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎢⎣⎡+==11111,11))1,0((n n n A n n f f E Q Q .其中:)(),3,2,1(1,111j i A A n n n f A j i n ≠Φ==⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫⎢⎣⎡+=- 且Q . 又因为Q Q ⎪⎭⎫⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎢⎣⎡+-n n n n f 1,11~1,111且Q ⎪⎭⎫⎢⎣⎡+n n 1,11 可数,所以E 可表示成可数个两两不交的无限集之并.当E 不可数时,由于E 无限,所以存在可数集E E ⊂1, 且1\E E 不可数且无限,从而存在可数集12\E E E ⊂,且)(\\)\(2121E E E E E E =无限不可数. 如此下去,可得),3,2,1( =n E n 都可数且不相交,从而1011)()\(E E E E E E i i n i ==∞=∞=.其中)0(≥i E i 无限且不交.4.证明:可数个不交的非空有限集之并是可数集.5.证明:有限或可数个互不相交的有限集之并最多是可数集.证明 有限个互不相交的有限集之并是有限集;而可数个互不相交的有限集之并最多是可数集.6.证明:单调函数的不连续点之集至多是可数集.证明 不妨设函数f 在),(b a 单调递增,则f 在0x 间断当且仅当0)(lim )(lim )0()0(_000>==--+→→+x f x f x f x f x x x x .于是,每个间断点0x 对应一个开区间))0(),0((00+-x f x f .下面证明:若x x '''<为()f x 的两个不连续点,则有(0)(0)f x f x '''+≤-. 事实上,任取一点1x ,使1x x x '''<<,于是11(0)lim ()inf{()}()sup {()}lim ()x x x x x x x x x f x f x f x f x f x f x +-'>'''→→'''<<'+==≤≤=,从而x '对应的开区间((0),(0))f x f x ''-+与x ''对应的开区间((0),(0))f x f x ''''-+不相交,即不同的不连续点对应的开区间互不相交,又因为直线上互不相交的开区间所构成的集合至多是可数集,所以可知单调函数的不连续点之集至多是可数集.7.证明:若存在某正数d 使得平面点集E 中任意两点之间的距离都大于d ,则E 至多是可数集.证明 定义映射}:)3,{(:E x dx E f ∈→,即))(3,()(E x d x D x f ∈=,其中)3,(d x D 表示以E x ∈为中心,以3d 为半径的圆盘. 显然当y x ≠时,有∅=)3,()3,(dy D d x D ,即)()(y f x f ≠,于是f 为双射,由第2题知:a E x dx ≤∈}:)3,{(,故a E ≤.习题1.41.直线上一切闭区之集具有什么基数?区间],[b a 中的全体有理数之集的基数是什么? 答 直线上一切闭区间之集的基数是c . 这是因为:2),(],[:R ∈→b a b a f 为单射,而R ∈→a b a f ],[:为满射,所以c M c =≤≤=2R R .区间],[b a 中的全体有理数之集的基数是c ,这是因为:a b a a =≤≤Q Q ],[. 2.用],[b a C 表示],[b a 上的一切连续实值函数之集,证明: (1) 设},,,,{],[21 n r r r b a =Q ,],[,b a C g f ∈,则⇔=g f ),2,1)(()( ==k r g r f k k ;(2) 公式)),(,),(),(()(21 n r f r f r f f =π定义了单射)(],[:R S b a C →π;(3) c b a C =],[. 证明 (1) 必要性. 显然.充分性. 假设),2,1)(()( ==k r g r f k k 成立. 因为},,,{\],[321 r r r b a x ∈∀,存在有理数列∞=1}{n n x ,使得x x n n =∞→lim ,由],[,b a c g f ∈,可得)()lim ()(lim x f x f x f n n n ==∞→∞→及)()lim ()(lim x g x g x g n n n ==∞→∞→.又因为∞=1}{n n x 为有理点列,所以有)()(n n x g x f =,故],[b a x ∈∀,都有)()(x g x f =.(2) ],[,b a c g f ∈∀,设)()(g f ππ=,即)),(,),(),(()),(,),(),((2121 n n r g r g r g r f r f r f =.由(1)知:g f =. 故π为单射.(3) 由(2)知:c R S b a c =≤)(],[;又由],[b a c ⊂R ,可得],[b a c c ≤=R . 故c b a C =],[.3.设],[b a F 为闭区间]1,0[上的一切实值函数之集,证明: (1) ]},[:))(,{()(b a x x f x f ∈=π定义了一个单射)(],[:2R P b a F →π;(2) ]1,0[⊂∀E ,E E χα=)(定义了单射],[])1,0([:b a F P →α;(3) ],[b a F 的基数是c 2.证明 (1) ],[,b a F g f ∈∀,设)()(g f ππ=,即]},[:))(,{(]},[:))(,{(b a x x g x b a x x f x ∈=∈.从而]),[)(()(b a x x g x f ∈∀=,故π为单射.(2) ]1,0[,⊂∀F E ,设)()(F E αα=,则F E F E χααχ===)()(,故α为单射. (3) 由(1)知:c P b a F 2)(],[2=≤R ;又由(2)知:],[2])1,0([b a F P c ≤=,故c b a F 2],[=.4.证明:c n =C .证明 因为R R C ⨯~,而c =⨯R R ,故c =C ;又由定理1..4.5知:c n =C . 5.证明:若E 为任一平面点集且至少有一内点,则c E =.证明 显然c E =⨯≤R R . 设00E x ∈,则0>∃δ使得E x B ⊂),(0δ,可知E x B c ≤=),(0δ,故c E =.第一章总练习题.1 证明下列集合等式.(1) ()()F F E F E E F E \\\ ==; (2) ()()()G F G E G F E \\\ =.证明 (1) 因为\()()()()()\c c c c c E EF E EF EE F E E E F E F ====,()\()()()\c c c EF F EF F E F F F E F ===.所以\\()()\E F E EF E F F ==. (2) 因为()\()()()(\)(\),c c c c E F G EF G EFG EG FG E G F G ====所以()()()G F G E G F E \\\ =..2 证明下列集合等式.(1) ()B A B A n n n n \\11∞=∞== ;(2) ()B A B A n n n n \\11∞=∞== .证明 (1)1111\()()(\)ccn n n n n n n n A B A B A B A B ∞∞∞∞=======. (2)1111\()()(\)c c n n nn n n n n A B A B A B A B ∞∞∞∞=======.3.证明:22[][][]c cE f g c E f E g +≥⊂≥≥,其中g f ,为定义在E 的两个实值函数,c 为任一常数.证明 若()()22c c x E f E g ∉≥≥, 则有()2c f x <且()2cg x <, 于是()()()()f x g x f g x c +=+<,故()x E f g c ∉+≥. 所以()()()22c cE f g c E f E g +≥⊂≥≥.4.证明:n R 中的一切有理点之集nQ 与全体自然数之集对等.证明 因为0Q =ℵ,所以0Q Q Q Q n=⨯⨯⨯=ℵ(推论1.3.1). 又因为0N =ℵ, 所以0Q n N ==ℵ, 故Q ~n N .5.有理数的一切可能的序列所成之集)(Q S 具有什么基数?6.证明:一切有理系数的多项式之集][x Q 是可数集. 证明 设},Q ,,,,,0,][:][{][Q 1100111∈≠++++==---n n n n n n n n n n a a a a a a x a x a x a x P x P x于是.][Q ][Q 0∞==n n x x显然,Q~][Q 1n +x n 所以,Q ][Q 1n a x n ==+ 因此由定理1.3.5知:.][Q a x =7.证明:一切实系数的多项式之集][x R 的基数为c . 证明 记},R ,,,,,0,][:][{][R 1100111∈≠++++==---n n n n n n n n n n a a a a a a x a x a x a x P x P x于是.][R ][R 0∞==n n x x显然,R ~][R 1n +x n 所以,R][R 1n c x n ==+ 因此由定理1.4.3知:.][R c x =.8.证明:全体代数数(即可作为有理系数多项式之根的数)之集是可数集,并由此说明超越数(即不是代数数的实数)存在,而且全体超越数之集的基数是c .证明 由于有理系数多项式的全体是可数集,设其元素为,,,,,,210 n P P P P 记多项式)(x P n 的全体实根之集为,n A 由于n 次多项式根的个数为有限个,故n A 为有限集,从而代数数全体 ∞==0n n AA 为可数个有限集的并,故A 为可数集,即.a A =设超越数全体所成之集为,B 即,\R A B = 则R,=B A 从而B 必为无限集,由于A 为可数集,而任一无限集添加一个可数集其基数不变,故.R c B A B ===9.证明:A B B A \~\,则B A ~.证明 因为),()\(),()\(B A A B B B A B A A ==又因为,)(\)(\,~,\~\∅==B A A B B A B A B A B A A B B A 所以由保并性知),()\(~)()\(B A A B B A B A即.~B A10.证明:若,,D B B A <≤则D A <.证明 (反证法) 假设,D A = 则由已知可得,B D ≤ 这与D B <矛盾. 故有D A <.11.证明:若c B A = ,则c A =或c B =.证明 假设,a B A == 则有,a B A = 这与c B A = 矛盾,故有c A =或c B =.12.证明:若c A k k =+∈Z ,则存在+∈Z k 使得c A k =. 证明同上.。
实变函数试题库参考答案(共37页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《实变函数》试题库及参考答案(完整版)选择题1,下列对象不能构成集合的是:( )A 、全体自然数B 、0,1 之间的实数全体C 、[0, 1]上的实函数全体D 、全体大个子2、下列对象不能构成集合的是:( )A 、{全体实数}B 、{全体整数}C 、{全体小个子}D 、{x :x>1}3、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 、{全体实数}B 、{全体大人}C 、{x :x>1}D 、{全体整数}7、设}1:{ααα≤<-=x x A , I 为全体实数, 则ααA I∈⋃= ( ) A 、(-1, 1) B 、(-1, 0) C 、(-∞, +∞) D 、(1, +∞)8、设}1111:{ix i x A i -≤≤+-=, N i ∈, 则i i A ∞=⋃1= ( ) A 、(-1, 1) B 、(-1, 0) C 、[0, 1] D 、[-1, 1]9、设}110:{ix x A i +≤≤=, N i ∈, 则i i A ∞=⋂1= ( ) A 、(0, 1) B 、[0, 1] C 、[0, 1] D 、(0, +∞)10、设}1211:{ix i x A i +<<-=, N i ∈, 则i i A ∞=⋃1= ( ) A 、[1, 2] B 、(1, 2) C 、 (0, 3) D 、(1, 2)11、设}23:{+≤≤=i x i x A i , N i ∈, 则i i A ∞=⋂1= ( ) A 、(-1, 1) B 、[0, 1] C 、Φ D 、{0}12、设}11:{ix i x A i <<-=, N i ∈, 则i i A ∞=⋂1= ( ) A 、(-1, 1) B 、[0, 1] C 、Φ D 、{0}13、设]1212,0[12--=-n A n , ]211,0[2nA n +=, N n ∈,则=∞→n n A lim ( )A 、[0, 2]B 、[0, 2]C 、[0, 1]D 、[0, 1]14、设]1212,0[12--=-n A n , ]211,0[2nA n +=, N n ∈, 则=∞→n n A lim ( ) A 、[0, 2]B 、[0, 2]C 、[0, 1]D 、[0, 1]15、设),0(n A n =, N n ∈, 则=∞→n n A lim ( )A 、ΦB 、[0, n]C 、RD 、(0, ∞)16、设)1,0(nA n =, N n ∈, 则=∞→n n A lim ( ) A 、(0, 1)B 、(0, n1) C 、{0} D 、Φ 17、设)1,0(12nA n =-, ),0(2n A n =, N n ∈, 则=∞→n n A lim ( )A 、ΦB 、(0, n1) C 、(0, n) D 、(0, ∞) 18、设)1,0(12nA n =-, ),0(2n A n =, N n ∈, 则=∞→n n A lim ( )A 、ΦB 、(0, n1) C 、(0, n) D 、(0, ∞) 19、设A 、B 、C 是三个集合, 则A-(A-B)= ( )A 、B B 、AC 、A ⋂BD 、A ⋃B20、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 ⋂BD 、A ⋂C21、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 ⋂BD 、A ⋂C22、设A 、B 、S 是三个集合, 且S A ⊂, S B ⊂, 则)(B A C s -= ( )A 、BC A C s s ⋃ B 、B C A C s s ⋂ C 、B A C s ⋃D 、B A C s ⋂23、设A 、B 、S 是三个集合, 且S A ⊂, S B ⊂, 则)(B A C s ⋃= ( )A 、BC A C s s ⋃ B 、B C A C s s ⋂ C 、B A C s ⋃D 、B C A s ⋃24、设A 、B 、C 是三个集合, 则A-(B-C) = ( )A 、 A ⋃C-B B 、 A-B-C C 、 (A-B)⋃(A ⋂C)D 、 C-(B-A)25、集合E 的全体内点所成的集合称为E 的 ( )A 、开核B 、边界C 、导集D 、闭包26、集合E 的全体聚点所成的集合称为E 的 ( )A 、开核B 、边界C 、导集D 、闭包27、集合E 的全体边界点和内点所成的集合是E 的 ( )A 、开核B 、边界C 、导集D 、闭包28、E-E '所成的集合是 ( )A 、开核B 、边界C 、外点D 、{E 的全体孤立点}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30、设点P 是集合E 的边界点, 则 ( )A 、P 是E 的聚点B 、P 是E 的孤立点C 、P 是E 的内点D 、P 是CE 的边界点31、设)3,2()1,0(⋃=G , 则下列那一个是G 的构成区间: ( )A 、(0, 1)B 、(21, 1) C 、[0, 1] D 、(0, 2) 32、设)1,0(1=G , )2,21()0,1(2⋃-=G 21G G G ⋃=, 则下列那一个是G 的构成区间: ( )A 、(0, 1)B 、(0, 2)C 、(-1, 21) D 、(-1, 2) 33、设)4,0(1=G , )4,3()1,0(2⋃=G 21G G G ⋃=, 则下列那一个是G 的构成区间: ( )A 、(0, 1)B 、(3, 4)C 、(0, 4)D 、 (1, 4)34、设)1,0(1=G , )4,3()2,1(2⋃=G 21G G G ⋃=, 则下列那一个是G 的构成区间: ( )A 、(0, 1)B 、(0, 3)C 、(0, 4)D 、(1, 4)35、设)2,0(1=G , )4,3()2,1(2⋃=G 21G G G ⋃=, 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)2,1()1,0(1⋃=G , )23,21()0,1(2⋃-=G 21G G G ⋃=, 则下列那一个是G 的构成区间: ( )A 、(21, 23) B 、(1, 2) C 、(0, 1) D 、(-1, 0) 37、若B A ⊂ ,则下列命题错误的是: ( )A 、B A ⊂ B 、A '⊂B 'C 、B A ∂⊂∂D 、B A ⊂38、若C B A =⋃, 则下列命题正确的是:( )A 、 CB A =⋃ B 、 A '⋃B '=C ' C 、C B A ∂=∂⋃∂D 、{A 的孤立点}⋃{B 的孤立点}={C 的孤立点}39、若C B A =⋂, 则下列命题错误的是:( )A 、 CB A =⋂ B 、C '⊂ A '⋂B ' C 、C B A =⋂D 、{A 的孤立点}⋂{B 的孤立点}={C 的孤立点}40、设CA 是A 的余集,则下列命题正确的是:( )A 、 )()(CA A C =B 、)(CA A ∂=∂C 、C(A ')=(CA )'D 、CA A C =)(41、设A -B=C, 则下列命题正确的是:( )A 、CB A ∂=∂-∂ B 、C B A =- 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 、A 是闭集B 、A '是闭集C 、A ∂是闭集D 、 A 是闭集43、若A 是闭集,B 是开集,则A -B 是:( )A 、开集B 、闭集C 、既非开集又非闭集D 、无法判断44、若A 是开集,B 是闭集,则A -B 是:( )A 、开集B 、闭集C 、既非开集又非闭集D 、无法判断45、若}{n A 是一开集列,则n n A ∞=⋃1是:( ) A 、开集 B 、闭集 C 、既非开集又非闭集 D 、无法判断46、若}{n A 是一开集列,则n n A ∞=⋂1是:( ) A 、开集 B 、闭集 C 、既非开集又非闭集 D 、无法判断47、若}{n A 是一闭集列,则n n A ∞=⋃1是:( ) A 、开集 B 、闭集 C 、既非开集又非闭集 D 、无法判断48、若}{n A 是一闭集列,则n n A ∞=⋂1是:( ) A 、开集 B 、闭集 C 、既非开集又非闭集 D 、无法判断49、若]1,0[ Q E =,则=mE ( )A 、0B 、1C 、2D 、350、下述结论( )正确.A 、E m E m **>B 、E m E m *≥*C 、E m E m **<D 、E m E m **≤51、下列说法正确的是( )A 、xx f 1)(=在(0,1)有限 B 、xx f 1)(=在)1,21(无界 C 、⎪⎩⎪⎨⎧=∞+∈=0,]1,0(,1)(x x x x f ,在[0,1]有限 D 、⎪⎩⎪⎨⎧=∈=0,1]1,0(,1)(x x x x f ,在[0,1]有界 52、函数列n n x x f =)(在[0,1]上( )于0.A 、a ,e 一致收敛B 、收敛C 、一致收敛D 、基本上一致收敛53、设E 是[0,1]中的不可测集,⎩⎨⎧-∈-∈=E x E x x f ]1,0[,1,1)( 则下列函数在[0,1]上可测的是( ).A 、)(x fB 、)(x f +C 、|)(|x fD 、)(x f -54、若)(x f 可测,则它必是( ).A 、连续函数B 、单调函数C 、简单函数D 、简单函数列的极限55、若Q E -=]1,0[,则=mE ( )A 、0B 、1C 、2D 、356、下列说法不正确的是( )A 、E 的测度有限,则E 必有界B 、E 的测度无限,则E 必无界C 、有界点集的测度有限D 、n R 的测度无限57、(4-4-2-1)下述论断正确的是( )A 、x x f tg )(=在)4,0(π无界 B 、⎪⎩⎪⎨⎧=∞+∈=2,)2,0[,tg )(ππx x x x f 在]2,0[π有限 C 、⎪⎩⎪⎨⎧=∈=2,1)2,0[,tg )(ππx x x x f 在]2,0[π有界 D 、x x f tg )(=在)2,0(π有限58、函数列n n x x f )21()(=在[0, 2]上( )于0. A 、收敛 B 、一致收敛 C 、基本上一致收敛 D 、.一致收敛59、设⎩⎨⎧-∈-∈=Ex x E x x x f ]1,0[,,)(其中E 是[0,1]的不可测集,则下列函数在[0, 1]可测的是( ).A 、|)(|x fB 、)(x fC 、)(x f +D 、)(x f -60、一个函数在其定义域中的( )点处都是连续的.A 、边界点B 、内点C 、聚点D 、孤立点.61、0P 是康托尔(cantor )集,则=0mP ( )A 、0B 、1C 、2D 、362、设A 是B 的真子集,则( )A 、B m A m **< B 、B m A m **≤C 、B m A m **>D 、B m A m **≥63、下列说法正确的是( )A 、x x f ctg )(=在)2,4(ππ无界 B 、⎪⎩⎪⎨⎧=∞+∈=0,]2,0(ctg )(x x x x f π在]2,0[π有限C 、⎪⎩⎪⎨⎧=∈=0,1]2,0(ctg )(x x xx f π在]2,0[π有界 D 、x x f ctg )(=在)2,0(π有限64、函数列n n n x x f 2)(=在]21,0[上( )于0. A 、收敛 B 、一致收敛、 C 、基本上一致收敛 D 、a. e.一致收敛65、设E 是[0, 1]上的不可测集,⎩⎨⎧-∈-∈=Ex xE x x x f ]1,0[)(22则下列函数在[0, 1]可测的是( ). A 、)(x f B 、)(x f + C 、|)(|x f D 、)(x f -66、设E 为可测集,则下列结论中正确的是( )A 、若)}({x f n 在E 上a , e 收敛于一个a , e 有限的可测函数)(x f ,则)(x f n 一致收敛于)(x fB 、若)}({x f n 在E 上a , e 收敛于一个a , e 有限的可测函数)(x f ,则)(x f n 基本上一致收敛于)(x fC 、若)}({x f n 在E 上a , e 收敛于一个a , e 有限的可测函数)(x f ,则)(x f n ⇒)(x fD 、若)}({x f n 在E 上基本上一致收敛于)(x f ,则)(x f n a , e 收敛于)(x f67、G 表示康托尔(cantor )集在[0,1]中的余集,则mG=( ) A 、0 B 、1 C 、2 D 、368、设21,S S 都可测,则21S S ( )A 、可测B 、不可测C 、可能可测也可能不可测D 、以上都不对 69、下列说法正确的是( ) A 、x x f sec )(=在)4,0(π上无界B 、x x f sec )(=在)4,0(π上有限C 、⎪⎩⎪⎨⎧=∞+∈=2)2,0[sec )(ππx x xx f 在]2,0[π上有限 D 、⎪⎩⎪⎨⎧=∈=21)2,0[sec )(ππx x x x f 在]2,0[π上有界 70、函数列n n n x x f 3)(=在]31,0[上( )于0 A 、收敛 B 、一致收敛 C 、基本上一致收敛 D 、a. e.一致收敛71、设⎩⎨⎧-∈∈-=E x x Ex x x f ]1,0[,,)(33,其中E 是[0, 1]上的不可测集,则( )在[0, 1]可测.A 、)(x f 、B 、)(x f +C 、)(x f -D 、|)(|x f 72、关于连续函数与可测函数,下列论述中正确的是( )A 、它们是同一概念B 、a , e 有限的可测函数是连续函数C 、a , e 有限的可测函数是基本上连续的函数D 、a , e 有限的可测函数是a , e 连续的函数 73、()=-)2,1()1,0( m ( ) A 、1、 B 、2 C 、3 D 、4 74、A 可测,B 是A 的真子集,则( )A 、mB mA ≥ B 、B m mA *≥C 、B m mA *=D 、以上都不对 75、下列说法正确的是( ) A 、21)(x x f =在(0, 1)有限、 B 、21)(xx f =在]1,21[无界C 、⎪⎩⎪⎨⎧=∞+∈=0,]1,0(,1)(2x x x x f 在[0, 1]有限D 、⎪⎩⎪⎨⎧=∈=1,1]1,0(,1)(2x x x x f 在[0, 1]有界76、函数列x x f n n sin )(=在]2,0[π上( )于0.A 、收敛B 、基本上一致收敛C 、一致收敛D 、a. e.一致收敛77、设⎩⎨⎧-∈∈-=Ex x Ex x x f ]1,0[,,)(22其中E 是[0, 1]上的不可测集,则( )在[0, 1]上是可测的.A 、|)(|x fB 、)(x fC 、)(x f +D 、)(x f - 78、关于简单函数与可测函数下述结论不正确的是( )A 、简单函数一定是可测函数B 、简单函数列的极限是可测函数C 、简单函数与可测函数是同一概念D 、简单函数列的极限与可测函数是同一概念79、()=-]3,2()1,1[ m ( ) A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 80、L 可测集类,对运算( )不封闭.A 、可数和B 、有限交C 、单调集列的极限D 、任意和. 81、下列说法正确的是( ) A 、31)(x x f =在)1,21(无界 B 、31)(xx f =在)1,0(有限C 、⎪⎩⎪⎨⎧=∞+∈=0]1,0(1)(3x x xx f 在[0, 1]有限 D 、⎪⎩⎪⎨⎧=∈=01]1,0(1)(3x x xx f 在[0, 1]有界82、函数列x x f n n cos )(=在]2,0[π上( )于0.A 、基本一致收敛B 、收敛C 、一致收敛D 、a. e.一致收敛83、设E 是]2,0[π中的不可测集,⎪⎩⎪⎨⎧-∈-∈=E x x E x x x f ]2,0[,sin ,sin )(π则下列函数在]2,0[π上可测的是( ).A 、)(x fB 、|)(|x fC 、)(x f +D 、)(x f - 84、关于依测度收敛,下列说法中不正确的是( )A 、依测度收敛不一定一致收敛B 、依测度收敛不一定收敛C 、若)}({x f n 在E 上.收敛于.有限的可测函数)(x f ,则)()(x f x f n ⇒D 、若)()(x f x f n ⇒,则存在子列)}({x f i n a. e.收敛于)(x f85、设)(x f 是可测集E 上的非负可测函数,则)(x f ( )A 、必可积B 、必几乎处处有限C 、必积分确定D 、不一定积分确定 86、设)(x f 在可测集E 上可积,则在E 上( )A 、)(x f +与)(x f -只有一个可积B 、)(x f +与)(x f -皆可积C 、)(x f +与)(x f -不一定可积D 、)(x f +与)(x f -至少有一个不可积 87、设0=mE (Φ≠E ),)(x f 是E 上的实函数,则下面叙述正确的是( )A 、)(x f 在E 上不一定可测B 、)(x f 在E 上可测但不一定可积C 、)(x f 在E 上可积且积分值为0D 、)(x f 在E 上不可积 88、)(x f 在可测集E 上)(L 可积的必要条件是,)(x f 为( )A 、连续函数B 、几乎处处连续函数C 、单调函数D 、几乎处处有限的可测函数89、设)(x D 为狄立克雷函数,则⎰=10)()(dx x D L ( )A 、 0B 、 1C 、1/2D 、不存在 90、设)(x f 为Cantor 集的特征函数,则⎰=10)()(dx x f L ( )A 、 0B 、 1/3C 、2/3D 、 1 填空题1、设A 为一集合,B 是A 的所有子集构成的集合;若A =n, 则B =2、设A 为一集合,B 是A 的所有子集构成的集合;若A 是一可数集, 则B =3、若c A =, c B =, 则=⋃B A4、若c A =, B 是一可数集, 则=⋃B A5、若c A =, n B =, 则=⋃B A6、若}{n A 是一集合列, 且c A n =, =⋃∞=n n A 17、若I A ∈αα}{是任意集族, 其中I 是指标集, 则ααA I∈⋂=8、若I A ∈αα}{是任意集族, 其中I 是指标集, 则ααA I∈⋃=9、若I A ∈αα}{是任意集族, 其中I 是指标集, S 是一集合, 则)(ααA C IS ∈⋂=10、若I A ∈αα}{是任意集族, 其中I 是指标集, S 是一集合, 则)(ααA C IS ∈⋃=11、若}{n A 是任意一个集合列, 则=∞→n n A lim12、若}{n A 是任意一个集合列, 则=∞→n n A lim13、欧氏空间n R 中, 任意两点),,(21n x x x x =, ),,(21n y y y y =的距离d(x, y)=14、C[a, b]空间中,任意两元素x(t), y(t) 的距离 d(x, y)= 15、2l 空间中, 任意两元素 ),,,(21 n x x x x =, ),,(21 n y y y y =的距离 d(x, y)=16、欧氏空间2R 中, 任意两点),(21x x x =, ),(21y y y =的距离 d(x, y)= 17、欧氏空间3R 中, 任意两点),,(321x x x x =, ),,(321y y y y =的距离d(x, y)=18、欧氏空间4R 中, 任意两点),,,(4321x x x x x =, ),,,(4321y y y y y =的距离d(x,y)=19、设2R X =,}1:),{(22<+=y x y x E ,则E =20、设3R X =, }1:),,{(222<++=z y x z y x E , 则E =21、设2R X =,}1:),{(22<+=y x y x E ,则E ∂= 22、设2R X =,}1:),{(22<+=y x y x E ,则E '=23、设3R X =, }1:),,{(222<++=z y x z y x E , 则 E ∂= 24、设3R X =, }1:),,{(222<++=z y x z y x E , 则E '= 25、设A= [0, 1] , B = [3, 4] , 则 d(A, B) = 26、设C 是康托完备集, G= [0, 1]-C , 则d (C, G) = 27、设C 是康托完备集, 则C 的半径)(C δ=28、两个非空集合A, B 距离的定义为 d (A, B ) = 29、一个非空集合A 的直径的定义为)(A δ= 30、设A = [0, 1] ⋂Q, 则)(A δ=31、nR E ⊂,对每一列覆盖E 的开区间 ∞=⊃1i i E I ,定义=E m *________。
《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。
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E R ⊂是稠密集,则CE 是无处稠密集。
2、若0=mE ,则E3、若|()|f x 是可测函数,则()f x4.设()f x 在可测集E ,()0E f x ∈>,则()0Ef x >⎰四、解答题(8分×2=16分).1、(8分)设2,()1,x x f x x ⎧=⎨⎩为无理数为有理数()x 在[]0,1上是否R -可积,是否L - 2、(8分)求0ln()lim cos xnx n e n∞-+⎰五、证明题(6分×4+10=341、(6分)证明[]0,1c .2、(6分)设()f x 是(),-∞+∞意常数,{|()}a E x f x a =≥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。
4、(6分)设,()mE f x <∞在E 上可积,(||)n e E f n =≥,则lim 0n nn me ⋅=.5、(10分)设()f x 是E 上..a e 有限的函数,若对任意0δ>,存在闭子集F E δ⊂,使()f x 在F δ上连续,且()m E F δδ-<,证明:()f x 是E 上的可测函数。
(鲁津定理的逆定理试卷一 (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…4.错误0mE =时,对E 上任意的实函数()f x 都有()0Ef x dx =⎰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 xn x n f x e x n -+=,则易知当n →∞时,()0n f x → 2分又因'2ln 1ln 0t tt 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lim ()lim ()0n n nnf x dx f x dx ∞∞==⎰⎰…………………8分五、1.设[0,1],E =,\().A E Q B E E Q =⋂=⋂B M B ∴∃⊂是无限集,可数子集 ………………2分 .A A MM ∴⋃是可数集, ……………………………….3分(\),(\),()(\),(\),B M B M E A B A M B M A M B M M B M φφ=⋃=⋃=⋃⋃⋃⋂=⋂=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 ∈∴≥………………….3分()()lim ()n n f x x f x f x a →∞∴=≥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()ni 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 <<=,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()baf 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|()|nn e n me f x dx ε⋅≤<⎰,即lim 0n nn me ⋅=…………………6分 5.,n N ∀∈存在闭集()1,,()2n n nF E m E F f x ⊂-<在n F 连续…………2分 令1n k n kF F ∞∞===,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 kn km E F m E F m E F ∞∞==-≤-⋂=⋃-1()2n kn 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《实变函数》试卷二一.单项选择题(3分×5=15分)1.设,M N 是两集合,则 ()M M N --=( )(A) M (B) N (C) M N ⋂ (D) ∅ 2. 下列说法不正确的是( )(A) 0P 的任一领域都有E 中无穷多个点,则0P 是E 的聚点 (B) 0P 的任一领域至少有一个E 中异于0P 的点,则0P 是E 的聚点(C) 存在E 中点列{}n P ,使0n P P →,则0P 是E 的聚点 (D) 点必是聚点3. 下列断言( )是正确的。
(A )任意个开集的交是开集;(B) 任意个闭集的交是闭集;(C) 任意个闭集的并是闭集;(D) 以上都不对;4. 下列断言中( )是错误的。
(A )零测集是可测集; (B )可数个零测集的并是零测集;(C )任意个零测集的并是零测集;(D )零测集的任意子集是可测集;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。