实变函数与泛函分析总复习题

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实变函数与泛函分析考试内容及答案

实变函数与泛函分析考试内容及答案

14、建立下面集合之间的具体双射 1)(-1,1)与[-1,1] 2)实数轴和全体无理数3)R 3中除去一点的单位球面与全平面R 24)平面中的开圆盘{(x,y ):x 2+y 2<1}与闭圆盘{(x,y ):x 2+y 2≤1}解:(1)、从(-1,1)与[-1,1]分别取出两个数集A={r 1,r 2,r 3,……,r n }与B={-1,1,r 1,r 2,……,r n-2}则A 、B 之间可定义以下双射:Ф(r 1)=-1, Ф(r 2)=1, Ф(r n )=r n (n>2)然后定义Ф:(-1,1)︱A →[-1,1]︱B x →x 得Ф(-1,1)→[-1,1]是所求双射(2)、从R 与R\Q 中分别取出两个可数集A=Q ∪B 与B=2,则A 与B 之间可定义如下双射:Ф2然后定义:Ф:R|A →(R\Q)|B x →x得:Ф:R →R\Q 是实数轴与全体无理数之间的双射。

(3)、假设单位球面上除去P 点按以下步骤建立双射: i)球心为O P 点关于O 点对称的点为球内的点Q 以Q 为切点作一个切面R 2以O 为原点作一直角坐标系ii )过切点Q 连接PQ iii )连接P 点与球面上异于P 点的任一点M 并延长,点肯定交R 2与一点记为M ’ 这就建立了R 3中除去一点的单位球面与全平面R 2之间的双射。

(4)、首先两个同心圆周之上的点之间可建立一一对应:做圆周集合子列 A n ={(x,y):x 2+y 2=12n } n ∈N 则 令E 1=n-2∞A n ⊂{(x,y):x 2+y 2<1}E 2=n-1∞ A n ⊂{(x,y):x 2+y 2≤1}且 E 1~E 2 又{(x,y):x 2+y 2<1}| E 1={(x,y):x 2+y 2≤1}|E 2 ,令B 1=(x,y):x 2+y 2<1}B 2={(x,y):x 2+y 2≤1}则 B 2=(B 1|E 1) E 2 令 Ф((x,y))= (x 1,y 1)若(x,,y )∈B 1|E 1或(x 2,y 2)若(x,y )∈E 2 由此得:Ф是B 1到B 2的双射。

实变函数与泛函分析总复习题

实变函数与泛函分析总复习题

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≥+。

泛函分析考试题型及答案

泛函分析考试题型及答案

泛函分析考试题型及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 设函数空间E为所有连续函数的集合,定义泛函F(u)=∫₀¹u(x)dx,则F(u)是线性的。

A. 正确B. 错误答案:A2. 每一个线性泛函都可以表示为一个内积。

A. 正确B. 错误答案:B3. 泛函分析中的“泛函”一词指的是函数的函数。

A. 正确B. 错误答案:A4. 弱收敛和强收敛是等价的。

A. 正确B. 错误答案:B5. 紧算子总是有界算子。

A. 正确B. 错误答案:A6. 每一个闭算子都是有界的。

A. 正确B. 错误答案:B7. 每一个有界线性算子都是紧算子。

A. 正确B. 错误答案:B8. 每一个线性泛函都可以用Riesz表示定理表示。

A. 正确B. 错误答案:A9. 每一个线性算子都可以分解为一个紧算子和一个有界算子的和。

A. 正确B. 错误答案:B10. 每一个线性算子都可以分解为一个有界算子和一个紧算子的和。

A. 正确B. 错误答案:A二、填空题(每题3分,共15分)1. 设X是赋范线性空间,如果对于X中的每一个序列{x_n},都有‖x_n‖→0当且仅当x_n→0,则称X是______空间。

答案:完备2. 设T是线性算子,如果T(X)是X的闭子空间,则称T是______算子。

答案:闭3. 设E是Hilbert空间,如果对于每一个x∈E,都有∥Tx∥≥∥x∥,则称T是______算子。

答案:正4. 设E是Banach空间,如果对于每一个序列{x_n}⊂E,都有∑‖x_n‖<∞当且仅当∑x_n收敛,则称E是______空间。

答案:自反5. 设E是线性空间,如果对于每一个序列{x_n}⊂E,都有∑x_n收敛当且仅当∑‖x_n‖<∞,则称E是______空间。

答案:序列完备三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述Hahn-Banach定理的内容。

答案:Hahn-Banach定理指出,如果X是一个赋范线性空间,p是X 的一个线性子空间,f是p上的一个线性泛函,并且存在一个常数M使得对于所有x∈p,有|f(x)|≤M‖x‖,则存在X上的一个线性泛函F,使得F|p=f,并且对于所有x∈X,有|F(x)|≤M‖x‖。

(完整版)《实变函数与泛函分析基础》试卷及答案要点

(完整版)《实变函数与泛函分析基础》试卷及答案要点

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。

《实变函数与泛函分析基础》试卷和答案

《实变函数与泛函分析基础》试卷和答案

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(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。

实变与泛函期末试题答案

实变与泛函期末试题答案

实变与泛函期末试题答案06-07第二学期《实变函数与泛函分析》期末考试参考答案1. 设()f x 是),(+∞-∞上的实值连续函数, 则对于任意常数a , })(|{a x f x E >=是一开集, 而})(|{a x f x E ≥=总是一闭集. (15分) 证明 (1) 先证})(|{a x f x E >=为开集. (8分)证明一设E x ∈0,则a x f >)(0,由)(x f 在),(+∞-∞上连续,知0>?δ,使得),(00δδ+-∈x x x 时,a x f >)(, 即E x U ?),(0δ,故0x 为E 的内点. 由0x 的任意性可知,})(|{a x f x E >=是一开集.证明二 })(|{a x f x E >=可表为至多可数的开区间的并(由证明一前半部分), 由定理可知E 为开集.(2) 再证})(|{a x f x E ≥=是一闭集. (7分)证明一设0x E '∈, 则0x 是E 的一个聚点, 则E ?中互异点列},{n x 使得)(0∞→→n x x n . ………………………..2分由E x n ∈知a x f n ≥)(, 因为f 连续, 所以a x f x f x f n n n n ≥==∞→∞→)(lim )lim ()(0,即 E x ∈0.……………………………………………………………………………………6分由0x 的任意性可知,})(|{a x f x E ≥=是一闭集. …………………………………7分证明二对})(|{a x f x E ≥=, {|()}E x f x a E ??=?,……………………… 5分知 E E E E =?= ,E 为闭集. …………………………………………………… 7分证明三由(1)知,})(|{a x f x E >=为开集, 同理})(|{a x f x E <=也为开集, 所以})(|{a x f x CE ≥=闭集, 得证.2. 证明Egorov 定理:设,{()}n m E f x <∞是E 上一列..e a 收敛于一个..e a 有限的函数)(x f 的可测函数, 则对0>?δ, 存在子集E E ?δ, 使)}({x f n 在δE 上一致收敛, 且.)\(δδ<="" e="" m="" p="">证明任选一列自然数}{i n ,与此相应作E 的子集1111[{}][,][||,],i i k i i i E n E n E f f k n i i ∞∞====-<≥则)(x f n 必在}][{i n E 上一致收敛于)(x f .事实上,对0ε?>,选0,i 使01,i ε<则当0i n n >时,对一切00101[{}][,][,],o i i k i i x E n E n E f f k n i ∈?=-<≥都有 01()()n f x f x i ε-<<. ……………………… 6分所以, 0>?δ, 若能适当的选取}{i n , 使(\[{}])i m E E n δ<, 则令[{}]i E E n δ=即可.利用引理, 0,(\[,])0()m E E n n εε?>→→∞. 故对任给的0δ>, 对1,i ε=1,2,3,i =, i n ?,使得1(\[,])2i i m E E n i δ<,取}],[{i n E E =δ所以)}({x f n 在δE 上一致收敛.且……………………………………… 12分1111(\)(\[{}])(\[,])(\[,])i i i i i i i m E E m E E n m E E n mE E n δ∞∞=====111(\[,]),2i i i i m E E n i δδ∞∞==≤<=∑∑……………………………. 15分结论得证.3.证明勒贝格控制收敛定理:设(1) {})(x f n 是可测集E 上的可测函数列;(2) a.e.)()(x F x f n ≤于E ,n =1,2,…,)(x F 在E 上可积分; (3) )()(xf x f n ?, 则)(x f 在E 上可积分,且 ?=EEn ndx x f dx x f )()(lim. (15分)证明证明一由于)()(x f x f n ?,根据Rieze 定理,存在子列{})(x f i n a.e.收敛于)(x f .由于()()a.e.n f x F x ≤于E ,从而a.e.)()(x F x f i n ≤于E ,得 a.e.)()(x F x f ≤于E .因为)(x F 可积,可得到)(x f 在E 上是可积的,且每个)(x f n 在E 上是可积的. …………… ..2分下证lim ()()n Enf x dx f x dx =??.我们分两步证明:(1) 先设mE <+∞.对任何0ε>,因为()F x 在E 上可积,由勒贝格积分的绝对连续性,知存在0δ>,使当e E ?且me δ<时有()4eF x dx ε,使当n N ≥时有[]n mE f f σδ-≥<,其中02mEεσ=>.所以当n N ≥时,[]()4n E f f F x dx σε-≥<,………….………………… ..6分因此-EE n dx x f dx x f )()(=(()())n Ef x f x dx -?()()n Ef x f x dx ≤-?=[][]()()()()n n n n E f f E f f f x f x dx f x f x dx σσ-≥-<-+-?≤[][](()())()()n n n n E f f E f f f x f x dx f x f x dx σσ-≥-<++-?[]2()[]n n E f f F x dx mE f f σσσ-≥≤+-<?24mE εσ<?+?=22εεε+= ………………………….……….………………… ..9分这就证明了当mE <+∞时,成立lim ()()n EEnf x dx f x dx =??.(2)设mE =+∞.因()F x 在E 上可积,由非负可测函数L 积分的定义[](lim ()(),kk E E k F x dx F x dx →∞=?[]()()),kk E E F x dx F x dx ≤?? 知对任何0ε>,存在,k E E ?k mE <+∞,使得[]()()4kk EEF x dx F x dx ε<+?,所以dx x F kE E ?-)(=??-EE dx xF dx x F k)()(≤()[()]kk EE F x dx F x dx -?4ε<..……………… .11分另一方面,在k E 上的可测函数列{}n f f -满足:()()2()..n f x f x F x a e -≤于,1,2,k E n =,()()0n f x f x -?(从)()(x f x f n ?),故在k E 上利用(1)的结论(从(1)有lim ()()n EEnf x dx f x dx =??,所以由()()0n f x f x -?,得lim ()()0n Enf x f x dx -=?),知存在正整数N ,使当n N ≥时,()()2kn E f x f x dx ε-<, (13)(注意: 上一步若直接由(1)得到亦正确) 因此()()n EEf x dx f x dx -≤?-En dx x f x f )()(()()()()kkn n E E E f x f x dx f x f x dx -=-+-?2()2kE EF x dx ε-≤+242εεε证毕.证明二由)()(x f x f n ?及黎斯定理 ,存在子列{} )(x f i n a.e.收敛于)(x f . 因为a.e.)()(x F x f n ≤于E ,所以a.e.)()(x F x f i n ≤于E ,因此a.e.)()(x F x f ≤于E .由)(x F 可积,得到每个)(x f n 和)(x f 都是L 可积的. (2) 因为)(x F 在E 上可积,即[]?∞→=EE k k dx xF dx x F k)(lim )(,所以0>?ε,存在0>k ,使得[]?+<e< p="">E k dx xF dx x F k5)()(ε,因此dx x F kE E ?-)(=??-EE dx xF dx x F k)()())()()](([x F x F x F k k ≤=()()5kk E E F x dx F x dx ε≤-<.…………………6分由绝对连续性,0>?δ,使得E e ?,δ<=""><edx x F 5)(ε,对此δ,由)()(x f x f n ?(在E 上,从而在k E 上),所以存在0>N ,使得当N n ≥时,δε<??+≥-)1(5k n k mE f f mE ,……………………10分当N n ≥时,记n H =+≥-)1(5k n k mE f f E ε,所以从δ<n<="" mh="" p="">H dx x F 5)(ε. 因为)()()(n k k n n n H E E E H H E H E --=-= ,所以当N n ≥时-EEn dx x f dx x f )()(=[]?-En dx x f x f )()(≤-En dx x f x f )()(=?--nk H E n dx x f x f )()(+--kE E n dx x f x f )()(+?-nH n dx x f x f )()(([]5(1)k n k n k E H E f f mE ε-=-<+)≤k k mE mE )1(5+ε+2?-k E E dx x F )(+2?n H dx x F )(<εεε52525++ =ε.…………………………………………………………………………...................15分这证明了?=EEn ndx x f dx x f )()(lim.4.证明康托尔(Cantor)集合的测度为零. (10分) 证明证明一 Cantor 集[]??-= )98,97()92,91()32,31(1,0P ,………....................4分所以[]?+++-=?+++-= 3223232311 27492311,0m mP …………………................8分.0 3211311 3232321311 3322=-?-=++++-= …………………..............10分证明二去掉过程进行到第n 步时,剩下2n个长度为3n -的闭区间,n I 这些区间的总长为22()033n nn =→ (当n →∞时),……………….....4分故,0)32(*→≤n P m ………………………….............8分因此*0,m P = 即0.mP =……………………………………………….……….............10分 5.证明1(0,)lim 11nnndtt t n ∞=??+. (15分)证明当)1,0(∈t 时,2,11111≥≤+n tt n t nn ;……………………………..........2分当),1[+∞∈t 时,1121111112nnn n t t t t t nn =-??+++??+222124,2112n t t n n n t n--≤=<>--.………………............4分+∞∈∈=),,1[,4),1,0(,1t t t tt F 令则当2>n 时,有,)(111t F tn t nn ≤??? ?+………………………………..............6分且+∞∞=+=),0(12164)(dt tt dtdt t F , 即)(t F 在()∞,0上Lebesgue 可积. ……………………….…………………………..........8分又因为tn n ne t n t -∞→??→+111,所以由Lebesgue 控制收敛定理得………...........12分原式=+∞+∞-+∞→==,0(),0(111limdt e t n t dt t n n n .………………............15分6. 证明Banach 不动点定理:设X 是完备的度量空间, T 是X 上的压缩映射, 那么T 有且只有一个不动点. (15分) 证明设0x 为X 中的任一点,令,,,,01021201x T Tx x x T Tx x Tx x n n n =====-. (3)分下面证明点列{}∞=1n n x 是X 中的柯西点列.因为11(,)(,)m m m m d x x d Tx Tx +-=112(,)(,)m m m m d x x d Tx Tx αα---≤= 21210(,)(,),m m m d x x d x x αα--≤≤≤所以当m n >时,1121(,)(,)(,)(,)m n m m m m n n d x x d x x d x x d x x +++-≤+++1101()(,)m m n d x x ααα+-≤+++011(,),1n mmd x x ααα--=-又因为,10<<α所以,11<--mn α从而 )(),(1),(10m n x x d x x d m n m >-≤,αα.,0),(,,→∞→∞→n m x x d n m 时所以当即{}∞=1n n x 是X 中的柯西点列, …………...8分由X 的完备性知,存在x X ∈,使x x m →.因为…………..................................................10分(,)(,)(,)m m d x Tx d x x d x Tx ≤+1(,)(,)0,m m m d x x d x x α→∞-≤+→ 故(,)0d x Tx =,即x Tx =,所以x 为T 的不动点. ………..................................................12分下证其唯一性.如果又有X x ∈~,使x x T ~~=,则)~,()~,()~,(x x d x T Tx d x x d α≤=,因1<α,故0)~,(=x x d ,即x x ~=,得证. ………....................................................................15分7. 设0mE >, 又设E 上可积函数(),()f x g x 满足()()f x g x <, 试证:()d ()d EEf x xg x x <?. (5分)证明因为()()0g x f x ->, 所以[()()]d 0Eg x f x x -≥?…………………………………3分若[()()]d 0Eg x f x x -=?,则()()0g x f x -=, a.e. …………………………………………….…………………………5分与题设矛盾, 故得()d ()d EEf x xg x x <?.8. 设()f x 在[,]a b 上可导, 证明: ()f x 的导函数()f x '在[,]a b 上可测. (10分) 证明补充定义()()f x f b =(x b >时), 则()f x 在[,)a b 上可导, 对任意N n ∈, 令1()()(),[,)1n f x f x n g x x a b n+-=?∈..………………3分由f 连续, 知每个n g 连续,故可测. …………………………….…………………………5分由f 的可导性知()lim (),[,)n n f x g x x a b →∞'=?∈…….………………7分因此()f x '作为一列可测函数的极限在[,)a b 上必可测, 故在[,]a b 上亦可测….………10分</e<>。

(完整)实变与泛函期末试题答案

(完整)实变与泛函期末试题答案

06-07第二学期《实变函数与泛函分析》期末考试参考答案1. 设()f x 是),(+∞-∞上的实值连续函数, 则对于任意常数a , })(|{a x f x E >=是一开集, 而})(|{a x f x E ≥=总是一闭集. (15分)证明 (1) 先证})(|{a x f x E >=为开集. (8分)证明一 设E x ∈0,则a x f >)(0,由)(x f 在),(+∞-∞上连续,知0>∃δ,使得),(00δδ+-∈x x x 时,a x f >)(, 即E x U ⊂),(0δ,故0x 为E 的内点。

由0x 的任意性可知,})(|{a x f x E >=是一开集.证明二 })(|{a x f x E >=可表为至多可数的开区间的并(由证明一前半部分), 由定理可知E 为开集.(2) 再证})(|{a x f x E ≥=是一闭集。

(7分)证明一 设0x E '∈, 则0x 是E 的一个聚点, 则E ∃中互异点列},{n x 使得)(0∞→→n x x n . ………………………..2分由E x n ∈知a x f n ≥)(, 因为f 连续, 所以a x f x f x f n n n n ≥==∞→∞→)(lim )lim ()(0,即E x ∈0.……………………………………………………………………………………6分由0x 的任意性可知,})(|{a x f x E ≥=是一闭集. …………………………………7分 证明二 对})(|{a x f x E ≥=, {|()}E x f x a E ∂⊂=⊂,……………………… 5分 知E E E E =∂= ,E 为闭集。

…………………………………………………… 7分 证明三 由(1)知,})(|{a x f x E >=为开集, 同理})(|{a x f x E <=也为开集, 所以})(|{a x f x CE ≥=闭集, 得证。

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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、c A 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 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≥+。

(× )4、设点P 为点集E 的内点,则P E ∈。

(√ )5、设点P为点集E的外点,则P E∉。

(√)6、设点P为点集E的边界点,则P E∈。

(×)7、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。

(×)8、设点P为点集E的聚点,则P为E的边界点。

(×)9、设点P为点集E的聚点,且不是E的内点,则P为E的边界点。

(√)10、设点P为点集E的孤立点,则P为E的边界点。

(√)11、设点P为点集E的外点,则P不是E的聚点,也不是E的边界点。

(√)12、开集中的每个点都是内点,也是聚点。

(√)13、开集中可以含有边界点和孤立点。

(×)14、E是开集⇔E E=的内部(开核)。

(√)15、任意多个开集的并集仍为开集。

(√)16、任意多个开集的交集仍为开集。

(×)17、有限个开集的交集仍为开集。

(√)18、闭集中的每个点都是聚点。

(×)19、E'和E都是闭集。

(√)20、E是闭集⇔E E'⊂。

(√)21、任意多个闭集的交集仍为闭集。

(√)22、任意多个闭集的并集仍为闭集。

(×)23、有限个闭集的并集仍为闭集。

(√)24、E 是开集⇔c E 是闭集。

(√ )25、E 是完全集(完备集)⇔E E '=E ⇔是无孤立点的闭集。

(√ )二、填空题1、设1n R R =,1E 是[0,1]上的全部有理点,则1E '=[0,1];1E 的内部= 空集 ;1E =[0,1]。

2、设2n R R =,1E =[0,1],则1E '=[0,1];1E 的内部= 空集 ;1E =[0,1]。

3、设2n R R =,1E =22{(,)1}x y x y +<,则1E '=22{(,)1}x y x y +≤;1E 的内部=1E ;1E =22{(,)1}x y x y +≤。

4、设P 是康托(三分)集,则P 为 闭 集;P 为 完全 集;P 没有内 点;P = c ;mP = 0 。

5、设(,)a b 为1R 上的开集G 的构成区间,则(,)a b 满足(,)a b ⊂G ,且a ∉G ,b ∉G 。

6、设(1,2)(3,4)E =⋃,写出E 的所有的构成区间(1,2),(3,4)。

7、设(1,3)(2,6)E =⋃,写出E 的所有的构成区间(1,6)。

8、设E 为1R 上的闭集,0x 为E 的孤立点,则0x 必为E 的两个邻接区间的 公共 端点。

9、设E 为1R 上的闭集,则E 的邻接区间必为cE 的构成区间。

第三章复习题一、判断题1、对任意n E R ⊆,*m E 都存在。

(√ )2、对任意n E R ⊆,mE 都存在。

(× )3、设n E R ⊆,则*m E 可能小于零。

(× )4、设A B ⊆,则**m A m B ≤。

(√ )5、设A B ⊆,则**m A m B <。

(× )6、**11()n n n n m S m S ∞∞===∑。

(× )7、**11()n n n n mS m S ∞∞==≤∑。

(√ )8、设E 为n R 中的可数集,则*0m E =。

(√ ) 9、设Q 为有理数集,则*0m Q =。

(√ ) 10、设I 为n R 中的区间,则*m I mI I ==。

(√ ) 11、设I 为n R 中的无穷区间,则*m I =+∞。

(√ ) 12、设E 为n R 中的有界集,则*m E <+∞。

(√ ) 13、设E 为n R 中的无界集,则*m E =+∞。

(× ) 14、E 是可测集⇔c E 是可测集。

(√ )15、设{n S }是可测集列,则1n n S ∞=,1n n S ∞=都是可测集。

(√ )16、零测集、区间、开集、闭集和Borel 集都是可测集。

(√ ) 17、任何可测集总可表示成某个Borel 集与零测集的差集。

(√ ) 18、任何可测集总可表示成某个Borel 集与零测集的并集。

(√ ) 19、若E =∅,则*0m E >。

(× )20、若E 是无限集,且*0m E =,则E 是可数集。

(× ) 21、若mE =+∞,则E 必为无界集。

(√ )22、在n R 中必存在测度为零的无界集。

(√ )23、若A ,B 都是可测集,A B ⊆且mA mB =,则()0m B A -=。

(× ) 24、∅和n R 都是可测集,且0m ∅=,n mR =+∞。

(√ ) 25、设12,E E 为可测集,则12()m E E -≥12mE mE -。

(× )26、设12,E E 为可测集,且12E E ⊇,则12()m E E -=12mE mE -。

(× )二、填空题1、若E 是可数集,则*m E = 0 ;E 为 可测 集;mE = 0 。

2、若12,,,n S S S 为可测集,则1n i i mS = 小于或等于 1ni i mS =∑;若12,,,nS S S 为两两不相交的可测集,则1ni i m S = 等于 1ni i mS =∑。

3、设12,E E 为可测集,则122()m E E mE -+ 大于或等于 1mE ;若还有2mE <+∞,则12()m E E - 大于或等于 12mE mE -。

4、设12,E E 为可测集,且12E E ⊇,2mE <+∞,则12()m E E - 等于12mE mE -。

5、设0x 为E 的内点,则*m E 大于 0。

6、设P 为康托三分集,则P 为 可测 集,且mP = 0 。

7、m ∅= 0 ,n mR = +∞ 。

8、叙述可测集与G δ型集的关系 可测集必可表示成一个G δ型集与零测集的差集 。

9、叙述可测集与F σ型集的关系 可测集必可表示成一个F σ型集与零测集的并集 。

第四章 复习题一、判断题1、设()f x 是定义在可测集n E R ⊆上的实函数,如果对任意实数a ,都有[()]E x f x a >为可测集,则()f x 为E 上的可测函数。

(√ )2、设()f x 是定义在可测集n E R ⊆上的实函数,如果对某个实数a ,有[()]E x f x a >不是可测集,则()f x 不是E 上的可测函数。

(√ )3、设()f x 是定义在可测集n E R ⊆上的实函数,则()f x 为E 上的可测函数等价于对某个实数a , [()]E x f x a ≥为可测集。

(× )4、设()f x 是定义在可测集n E R ⊆上的实函数,则()f x 为E 上的可测函数等价于对任意实数a , [()]E x f x a =为可测集。

(× )5、设()f x 是定义在可测集n E R ⊆上的实函数,则()f x 为E 上的可测函数等价于对任意实数a , [()]E x f x a ≤为可测集。

(√ )6、设()f x 是定义在可测集n E R ⊆上的实函数,则()f x 为E 上的可测函数等价于对任意实数a 和b (a b <), [()]E x a f x b ≤<为可测集。

(× )7、设E 是零测集,()f x 是E 上的实函数,则()f x 为E 上的可测函数。

(√ )8、若可测集E 上的可测函数列{()n f x }在E 上几乎处处收敛于可测函数()f x ,则{()n f x }在E 上“基本上”一致收敛于()f x 。

(× ) 9、设()f x 为可测集E 上几乎处处有限的可测函数,则()f x 在E 上“基本上”连续。

(√ )10、设E 为可测集,若E 上的可测函数列()()n f x f x ⇒(x E ∈),则{()n f x }的任何子列都在E 上几乎处处收敛于可测函数()f x 。

(× ) 11、设E 为可测集,若E 上的可测函数列()()n f x f x →..a e 于E ,则()()n f x f x ⇒(x E ∈)。

(×)二、填空题 1、[]E f a > 等于11[]n E f a n∞-≥+,[]E f a ≥ 等于11[]n E f a n∞->-。

2、[]E a f b << 包含于[]E f a >,[]E a f b << 包含于[]E f b <;[]E a f b << 等于[][]E f a E f b ><,[]E a f b << 等于[][]E f a E f b >-≥。

3、设1n n E E ∞==,则[]E f a < 等于 1[]n n E f a ∞=<。

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