实变函数期末复习指导

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(完整版)《实变函数》期末复习提要

(完整版)《实变函数》期末复习提要

《实变函数》期末复习提要内容包括集合、n R 中的点集、勒贝格测度、勒贝格可测函数、勒贝格积分等方面的知识。

第一章 集合1.考核要求:⑴了解集合的表示,子集,理解集合的并、交、差、补等概念,特别是一列集合的并与交的概念;⑵掌握集合的运算律,会求一列简单集合的并、交以及上极限和下极限; ⑶熟练掌握证明两个集合相等的方法(互为子集)并会具体应用;⑷了解单射、满射、双射及对等的概念,知道基数相等与大小的定义,会用伯恩斯坦定理;⑸理解可列集的定义及等价条件(可排成无穷序列的形式),了解可列集的运算性质,理解有理点集是可列集;⑹了解常见的连续集和连续集的运算,知道基数无最大者。

2.练习题单元练习题一、单项选择题1.)\(\)\(C B A C B A = 成立的充分必要条件是( ).(A) B A ⊂ (B) A B ⊂(C) C A ⊂ (D) A C ⊂2. A B B A = )\(成立的充分必要条件是( ).(A) B A = (B) ∅=B(C) B A ⊂ (D) A B ⊂二、填空题1.设)1,1(n n n n A n ++-=,则=∞= 1n n A ,=∞= 1n n A . 2.设)1,1(++-=n n n n A n ,则=∞= 1n n A ,=∞= 1n n A . 3.设]11,0(nA n +=,则=∞→n n A lim ,=∞→n n A lim .4.设),2,1(,]211,0[,]1212,0[212 =+=--=-n nA n A n n ,则=∞→n n A lim ,=∞→n n A lim . 三、证明题1.设)(x f 是1R 上的实值函数,证明对任意实数a ,有∞=+<≤==1}1)({})({n n a x f a x a x f x 2.设)(x f 是1R 上的实值函数,对任意实数a ,证明:∞=+<∈=≤∈111}1)(,{})(,{n n a x f R x x a x f R x x 第二章 n 维空间中的点集1.考核要求:⑴了解距离、收敛、邻域、孤立点、边界点、内核、导集、闭包等概念,会求简单集合的内核、导集和闭包,理解聚点的定义及其等价条件;⑵掌握波尔查诺——维尔斯特拉斯定理的条件和结论;⑶了解开集、闭集、完备集的定义以及开集、闭集在并、交运算之下的性质,开集与闭集互为补集,掌握直线上开集的构造;⑷了解波雷尔有限覆盖定理、距离可达定理和隔离性定理的条件和结论;⑸理解康托集的构造及其性质。

实变函数期末总结高中

实变函数期末总结高中

实变函数期末总结高中一、实变函数的定义及基本性质1. 实变函数的定义实变函数是指定义域和值域都是实数的函数。

一般情况下,实变函数可以用解析式表示,例如:y=f(x),其中x为自变量,y为因变量。

关于实变函数的定义,我们需要注意以下几点:(1)实变函数的定义域是指函数自变量能取到的所有实数的集合。

(2)实变函数的值域是指函数因变量能取到的所有实数的集合。

(3)在实变函数中,自变量和因变量之间存在着一种确定的对应关系。

2. 实变函数的性质(1)有界性:实变函数的定义域上,函数值是否有上界或下界。

(2)单调性:实变函数的增减趋势是递增还是递减。

(3)奇偶性:实变函数的奇偶性是指函数的图像关于y轴对称,或者具有某种周期性。

(4)周期性:实变函数在某一区间上是否有重复的特点。

(5)连续性:实变函数在定义域上是否连续。

(6)可导性:实变函数在某一点处是否存在导数。

二、实变函数的常见类型及特点1. 基本初等函数(1)常数函数:f(x) = c,其中c为常数。

常数函数的图像是一条水平直线。

(2)幂函数:f(x) = x^n,其中n为正整数。

当n为偶数时,函数图像关于y轴对称;当n为奇数时,函数图像关于原点对称,同时具有单调增或单调减的特点。

(3)指数函数:f(x) = a^x,其中a>0且a≠1。

指数函数的图像呈现出递增或递减的特点。

(4)对数函数:f(x) = loga(x),其中a>0且a≠1。

对数函数的图像关于y=x对称,并且图像从左下到右上递增。

(5)三角函数:包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。

它们的图像具有周期性。

2. 变量变换实变函数的研究常常需要通过变量变换来简化表达式或改变函数的性质。

(1)平移变换:对于函数y=f(x),平移变换的一般形式为y=f(x-h)+k,其中h表示x轴上的平移量,k表示y轴上的平移量。

平移变换可以改变函数图像的位置。

(2)伸缩变换:对于函数y=f(x),伸缩变换的一般形式为y=af(bx)+c,其中a表示y轴上的伸缩因子,b表示x轴上的伸缩因子,c表示y轴上的平移量。

实变函数知识点简要总结

实变函数知识点简要总结

实变函数知识点简要总结实变函数是数学中的重要概念,它在微积分、实分析等领域中有着广泛的应用。

本文将对实变函数的相关知识点进行简要总结,以帮助读者更好地理解和应用这一概念。

一、实变函数的定义与性质1. 实变函数的定义:实变函数是定义在实数集上的函数,即自变量和函数值都是实数。

2. 实变函数的性质:实变函数可以进行加法、乘法、求和、求积等运算,并具有可加性、可乘性、可积性等性质。

二、实变函数的连续性1. 实变函数的连续性:一个实变函数在某点连续,意味着当自变量趋近于该点时,函数值也趋近于该点的函数值。

2. 实变函数的间断点:如果一个实变函数在某点不连续,那么该点就是函数的间断点。

常见的间断点类型包括可去间断点、跳跃间断点和无穷间断点。

三、实变函数的导数与微分1. 实变函数的导数:实变函数的导数描述了函数在某一点的变化率。

导数的定义是函数在该点的极限值。

2. 实变函数的微分:实变函数的微分是函数在某一点附近的近似线性变化。

微分可以用来估计函数值的变化。

四、实变函数的极限1. 实变函数的极限:实变函数的极限描述了函数在自变量趋近于某一点时的趋势。

常见的极限类型包括左极限、右极限和无穷极限。

2. 实变函数的无穷大与无穷小:当自变量趋近于某一点时,函数值趋近于无穷大或无穷小,可以用来描述函数在该点的特性。

五、实变函数的积分1. 实变函数的不定积分:实变函数的不定积分描述了函数在某一区间内的累积变化量。

不定积分可以用来求解定积分和求函数的原函数。

2. 实变函数的定积分:实变函数的定积分描述了函数在某一区间上的平均值或累积值。

定积分可以用来计算曲线下的面积或求解物理、经济等问题。

六、实变函数的应用实变函数在自然科学、工程技术、经济管理等领域中有着广泛的应用。

例如,在物理学中,实变函数可以描述质点的运动轨迹;在经济学中,实变函数可以描述市场需求函数;在工程学中,实变函数可以描述电路中电流和电压之间的关系。

实变函数是数学中的重要概念,它在微积分、实分析等领域中有着广泛的应用。

实变函数期末考试重点

实变函数期末考试重点

实变函数考试重点题目第一章:求极限 Eg :求1(,)n A n n=的上下极限下极限1111lim inf (,)(,)(0,)n nm n m m A n m n m ∞∞∞======+∞上极限1111lim sup (,)(,)(0,)n nm n mm A n m n m ∞∞∞======+∞P24页 第5题5、设F 是]1,0[上全体实函数所构成的集合,c F 2=.证明:(1)设)(x E χ为E 的示性函数,]}1,0[|{⊂=E E A ,F E x B E ⊂⊂=]}1,0[|)({χ,显然B A ~,于是F B A c ≤==2;(2)设]}1,0[|))(,{(∈=x x f x G f ,}|{F f G C f ∈=,}]1,0[|{R ⨯⊂=P P D ,显然D C F ⊂~,于是cD C F 2=≤=,总之,c F 2=.P30页 定理1 定理2 P35页 第2 12题2.设一元实函数)()(R C x f ∈⇒R ∈∀a ,})(|{a x f x G >=是开集,})(|{a x f x F ≥=是闭集.证明:(1)G x ∈∀0,取0)(0>-=a x f ε,因)()(0x C x f ∈,那么对于0>ε,0>∃δ,..t s δ<-||0x x 时, ε<-|)()(|0x f x f ,即a x f x f =->ε)()(0,从而G x N ⊂),(0δ,所以G 是开集.(2)F x '∈∀0,∃互异点列F x k ⊂}{..t s 0x x k →,显然a x f k ≤)(,因)()(0x C x f ∈,有a x f x f k k ≤=∞→)(lim )(0,即F x ∈0,于是F F ⊂',所以所以F 是闭集.12、设实函数)()(nC x f R ∈⇔O ∈∀G ,O ∈-)(1G f.证明:“⇒”O ∈∀G ,)(10G fx -∈∀,因O ∈∈G x f )(0,0>∃ε..t s G x f N x f ⊂∈)),(()(00ε,那么对于0>ε,0>∃δ,..t s ),(0δx N x ∈∀,均有G x f N x f ⊂∈)),(()(0ε, 从而)(1G fx -∈,于是)(),(10G fx N -⊂δ,所以O ∈-)(1G f.“⇐”n x R ∈∀0,0>∀ε,由于O ∈=)),((0εx f N G , 那么O ∈∈-)(10G fx ,这样0>∃δ..t s )(),(10G fx N -⊂δ,从而)(),(10G f x N x -⊂∈∀δ,均有)),(()(0εx f N x f ∈,即)()(nC x f R ∈.P42页 定理4P44页 定理2 定理3定理2:∀非空n E R ⊂,0>∀d ,}),(|{d E x x U <=ρ ⇒ O ∈⊂U E . 证明:显然U E ⊂.U x ∈∀,取0),(>-=E x d ρδ,),(δx U y ∈∀,有d E x E x x y E y =+<+≤),(),(),(),(ρδρρρ可见U y ∈,这样U x U x ⊂∈),(δ, ∴O ∈⊂U E .P45页 第5.6题5、设非空n E R ⊂,则),(E P ρ在n R 上一致连续.证明:0>∀ε,取εδ=,n Q P R ∈∀,,只要δρ<),(Q P ,由于),(),(),(E Q Q P E P ρρρ+≤,),(),(),(E P P Q E Q ρρρ+≤,有ερρρ<≤-),(|),(),(|Q P E Q E P ,所以, ),(E P ρ在n R 上一致连续.6、∀非空⊕C ∈21,F F ⇒)()(nC P f R ∈∃..t s 1)(0≤≤P f ,且0)(≡P f ,1F P ∈;1)(≡P f ,2F P ∈.证明:显然)(),(),(),()(211nC F P F P F P P f R ∈+=ρρρ,1)(0≤≤P f ,且0)(≡P f ,1F P ∈;1)(≡P f ,2F P ∈.P54页 定理(3)(4) P57页 第5 7题5、设实函数)(x f 在],[b a 上连续,}),(|),{(b x a x f y y x E ≤≤==,证明0*=E m . 证明:因为],[)(b a C x f ∈,于是)(x f 在],[b a 上一致连续,那么0>∀ε, 0>∃δ, ..t s 当δ<-||t s ,时,ε<-|)()(|s f t f .取δ<-na b ,将],[b a 进行n 等分,其分点为b x x x a n =<<<= 10,记],[1i i i x x I -=,])(,)([εε+-=i i i x f x f J ,显然,)(}),(|),{(11ni i ini i J II x x f y y x E ==⨯⊂∈==,∑∑==⨯=⨯≤≤ni i ini i iJ m Im J Im E m 11*)]()([)(0εε)(2)2(1a b na b ni -=⋅-=∑=,于是,由ε的任意性,知0*=E m .7、0*>E m ,证明必E x ∈∃,..t s 0>∀δ,都有0)),((*>δx N E m .证明:反证.假设E x ∈∀,0>∃x δ,使得0)),((*=x x N E m δ ,当然存在以有理数为端点的区间x I ..t s ),(x x x N I x δ⊂∈,由于}{x I 至多有可数个,记作}{k J ,有)(1∞=⊂k kJE E 那么0)(01**=≤≤∑∞=k k J E mE m ,这与条件0*>E m 不符,说明必E x ∈∃,..t s 0>∀δ,都有0)),((*>δx N E m .P65页 定理5 定理6 P68页 第4 5 9 11题4、设M ⊂}{m E ,证明m mm mmE E m inf lim )inf lim (≤.又+∞<∞=)(1m m E m ,证明m mm m mE E m sup lim )sup lim (≥.证明:因m m k k E E ↑⊂∞= ,有m mmk km m mk km mmE EEm E m inf lim lim)()inf lim (1≤==∞=∞→∞=∞=.又因m mk k E E ↓⊃∞= ,+∞<∞=)(1 m m E m ,有m mmk km m mk km mmE EEm E m sup lim lim)()sup lim (1≥==∞=∞→∞=∞=.5、设M ⊂}{m E ,+∞<∑∞=1)(m m E m ,证明0sup lim =m mmE .证明:因m mk k E E ↓⊃∞= ,+∞<≤∑∞=∞=11)()(m mm m Em E m ,有0)(lim)(lim )()sup lim (01=≤==≤∑∞=∞→∞=∞→∞=∞=mk km mk k m m mk km mEm E m E m E m,所以0sup lim =m mmE .P103页 第2题2、证明当)(x f 既是1E 上又是2E 上的非负可测函数时,)(x f 也是21E E 上的非负可测函数. 证明:由条件知 R ∈∀a ,n E x a x f x E M ∈∈>],)(;[1,n E x a x f x E M ∈∈>],)(;[2,于是],)(;[21E E x a x f x E ∈>n E x a x f x E E x a x f x E M ∈∈>∈>=],)(;[],)(;[11 所以)(x f 也是21E E 上的非负可测函数.P104页 第6 11题6、设实函数)()(n C x f R ∈,证明:M ∈∀E ,均有)()(E x f M ∈. 证明:M ∈∀E ,R ∈∀a ,显然O ∈+∞=),(a G ,下面证明M ∈-)(1G f.},)(|{)(10nx a x f x G fx R ∈>=∈∀-,因O ∈∈G x f )(0,0>∃ε..t s G x f N x f ⊂∈)),(()(00ε,这样对于0>ε,0>∃δ,..t s ),(0δx N x ∈∀,均有G x f N x f ⊂∈)),(()(0ε,从而)(1G f x -∈,于是)(),(10G f x N -⊂δ,那么M O ⊂∈-)(1G f.由于M ∈=∈>=--)(},)(|{)(11G f E E x a x f x G f,所以)()(E x f M ∈.11、设)(x f 是E 上的可测函数,)(y g 是R 上的连续函数,证明)]([x f g 是E 上的可测函数.证明:R ∈∀a ,因)()(R C y g ∈,若O ∈-∞=),(a G ,有O ∈<=-})(|{)(1a y g y G g由于})]([|{a x f g x x <∈⇔a x f g <)]([⇔)()(1G g x f -∈⇔)]([11G gfx --∈,于是M ∈=<--)]([})]([|{11G gf a x fg x ,所以)()]([E x f g M ∈.P117页 第2题2、设K x f k ≤|)(|..e a E ,)()(x f x f mk →E x ∈, 证明K x f ≤|)(|..e a E . 证明:+∈∀N m ,当mx f x f k 1|)()(|<-,K x f k ≤|)(|时,mK x f x f x f x f k k 1|)(||)()(||)(|+<+-≤,于是]1|)(|;[m K x f x m mE m +≥= ]|)(|;[]1|)()(|;[K x f x m m x f x f x m k k >+≥-≤0]1|)()(|;[→≥-≤mx f x f x m k ,∞→k ,有0=m mE ,因↑}{m E ,有0lim ]|)(|;[==≥∞→m m E K x f x m 所以K x f ≤|)(|..e a E .课件 第四章第四节 倒数第2~5题3、定理:设)()(x f x f mk →,)()(x g x f mk →E x ∈, 则)(~)(x g x f E. 证明: +∈∀N k m ,, 若mx f x f k 21|)()(|<-,mx g x f k 21|)()(|<-,有mx g x f x f x f x g x f k k 1|)()(||)()(||)()(|<-+-≤-,于是 ]1|)()(|;[m x g x f x E ≥-]21|)()(|;[]21|)()(|;[m x g x f x E m x f x f x E k k ≥-≥-⊂ ,从而]1|)()(|;[m x g x f x mE ≥-]21|)()(|;[]21|)()(|;[mx g x f x mE m x f x f x mE k k ≥-+≥-≤000=+→, 又因∞=≥-=≠1]1|)()(|;[)]()(;[m mx g x f x E x g x f x E ,有 0)]()(;[=≠x g x f x mE ,所以)(~)(x g x f E.1、设)()(x f x f mk →,)()(x g x g mk →,E x ∈, 证明)()()()(x g x f x g x f mk k ++→. 证明:已知,0>∀σ,当2|)()(|σ<-x f x f k ,2|)()(|σ<-x g x g k ,时,σ<-+-≤+-+|)()(||)()(||)]()([)]()([|x g x g x f x f x g x f x g x f k k k k ,由于)()(x f x f m k →,)()(x g x g mk →,E x ∈,有]|)]()([)]()([|;[0σ≥+-+≤x g x f x g x f x m k k0]2|)()(|;[]2|)()(|;[→≥-+≥-≤σσx g x g x m x f x f x m k k ,所以)()()()(x g x f x g x f mk k ++→.2、设)()(x f x f mk →,)()(E x g M ∈且几乎处处有限, 证明)()()()(x g x f x g x f mk →. 证明:已知,)()(x f x f mk →,)(x g 在E 上几乎处处有限,那么0>∀σ,0>∀ε,0>∃K ..t s2]|)()(|;[εσ<≥-Kx f x f x m k , 2]|)(|;[ε<≥K x g x m ]|)()()()(|;[σ≥-x g x f x g x f x m k ]]|)(||)()(|;[σ≥-≤x g x f x f x m k]|)(|;[]|)()(|;[K x g x m K x f x f x m k ≥+≥-≤σεσ<≥+≥-≤]|)(|;[]|)()(|;[K x g x m Kx f x f x m k ,所以)()()()(x g x f x g x f mk →.3、设0)(→mk x f ,证明0)(2→mk x f .证明:已知,0)(→mk x f ,那么0>∀σ,0>∀ε,..t s εσ<≥-]|)()(|;[x f x f x m k ,有εσσ<≥=≥-]|)(|;[]|0)(|;[2x f x m x f x m k k ,所以0)(2→mk x f .。

实变函数知识点总结

实变函数知识点总结

实变函数知识点总结
实变函数是数学中的一个重要概念,它是指定义在实数集上的函数。

以下是实变函数的一些重要知识点总结:
1. 定义域和值域
实变函数的定义域是实数集,即函数可以接受任何实数作为自变量。

而函数的值域则是函数在定义域内所有可能的输出值的集合。

2. 极限
极限是实变函数中的一个重要概念,它描述了函数在某一点附近的行为。

当自变量趋近于某一点时,函数的输出值也会趋近于一个特定的值,这个值就是函数在该点的极限。

3. 连续性
连续性是实变函数的一个重要性质,它描述了函数在定义域内的连续程度。

如果函数在某一点处的极限等于该点的函数值,那么该函数在该点处是连续的。

4. 导数
导数是实变函数中的一个重要概念,它描述了函数在某一点处的变化率。

导数可以用来求函数的最大值、最小值以及函数的凸凹性等。

5. 积分
积分是实变函数中的一个重要概念,它描述了函数在某一区间内的面积或体积。

积分可以用来求函数的平均值、总和以及函数的变化趋势等。

6. 奇偶性
奇偶性是实变函数的一个重要性质,它描述了函数在定义域内的对称性。

如果函数满足f(-x)=-f(x),那么该函数是奇函数;如果函数满足f(-x)=f(x),那么该函数是偶函数。

7. 周期性
周期性是实变函数的一个重要性质,它描述了函数在定义域内的重复性。

如果函数满足f(x+T)=f(x),那么该函数是周期函数,其中T 为函数的周期。

以上是实变函数的一些重要知识点总结,掌握这些知识点可以帮助我们更好地理解和应用实变函数。

实变函数知识点

实变函数知识点

实变函数知识点实变函数是一种常见的数学函数类型,它在数学分析中有着非常重要的地位。

在这篇文章中,我们将详细探讨实变函数的知识点,包括什么是实变函数、实变函数的定义、实变函数的性质、实变函数的极限和导数、实变函数的应用等内容。

一、什么是实变函数实变函数是指$f:\mathbb{R}\rightarrow \mathbb{R}$的函数,即定义域为实数集$\mathbb{R}$的函数,也称为一元实函数。

它以实数为自变量,实数为函数值。

实变函数主要研究实数集上的性质和变化规律。

二、实变函数的定义实变函数的定义有多种方式,常用的有以下几种:1. 函数图像法根据函数的图像来定义实变函数,即$f(x)$的定义域为实数集$\mathbb{R}$,函数值为其图像上对应点的纵坐标。

2. 显式函数法显式函数是通过代数式直接给出函数的定义,如$f(x)=\frac{1}{x^2+1}$。

3. 隐式函数法隐式函数一般是指如下形式的方程:$F(x,y)=0$,其中$x$和$y$都是实数变量。

如果存在实数集上解析的函数$f(x)$,使得$y=f(x)$是$F(x,y)=0$的解,那么就称$y=f(x)$为隐式函数。

4. 参数方程法将$x$表示为参数$t$的函数$x(t)$,将$y$表示为参数$t$的函数$y(t)$,则$f(x)=f(x(t))=f(t)$为参数方程法。

五种定义方式中,显式函数和隐式函数是最常用的方法。

三、实变函数的性质实变函数具有多种性质,下面介绍一些重要的性质:1. 奇偶性若$\forall x\in \mathbb{R},f(-x)=-f(x)$,则称$f(x)$为奇函数;若$\forall x\in \mathbb{R},f(-x)=f(x)$,则称$f(x)$为偶函数;若既不是奇函数也不是偶函数,则称$f(x)$为一般实变函数。

2. 周期性若存在正实数$T$,使得$\forall x\in \mathbb{R},f(x+T)=f(x)$,则称$f(x)$为以$T$为周期的周期函数。

实变函数期末课程设计

实变函数期末课程设计

实变函数期末课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解实变函数的基本概念,掌握其性质和运算规则。

2. 学生能运用实变函数的相关理论,分析并解决实际问题。

3. 学生能掌握实变函数的极限、连续性、可导性等基本性质,并能够运用这些性质进行函数分析。

技能目标:1. 学生能够运用实变函数的理论和技巧,解决数学问题,提高数学思维能力。

2. 学生能够运用数学软件或工具,对实变函数进行图像绘制和分析,培养实际操作能力。

3. 学生能够通过小组讨论和合作,提出问题、解决问题,提高团队协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习实变函数,培养对数学学科的兴趣和热情,形成积极的学习态度。

2. 学生在学习过程中,学会面对困难和挑战,培养坚持不懈、勇于探索的精神。

3. 学生能够认识到数学在自然科学和社会科学等领域的重要应用,增强数学学习的实用性和责任感。

课程性质:本课程为数学专业高年级的实变函数课程,旨在帮助学生建立扎实的数学基础,提高数学分析和解决问题的能力。

学生特点:学生具备一定的数学基础,具有一定的抽象思维能力,但对实变函数的理解和应用尚需加强。

教学要求:教师需结合学生特点,采用启发式教学,引导学生主动思考、探究和实践,注重培养学生的创新能力和实际应用能力。

通过本课程的学习,使学生达到上述具体的学习成果。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 实变函数基本概念:函数的表示方法、集合的度量、实数和实变函数的定义等。

- 教材章节:第一章 实变函数及其表示2. 实变函数的性质与运算:单调性、奇偶性、周期性、复合函数、反函数等。

- 教材章节:第二章 实变函数的性质与运算3. 实变函数的极限与连续性:数列极限、函数极限、连续函数、有界性、保号性等。

- 教材章节:第三章 极限与连续性4. 实变函数的可导性与微分:导数定义、求导法则、微分、高阶导数等。

- 教材章节:第四章 可导性与微分5. 实变函数的应用:求解方程、不等式、最值问题,以及实际问题中的应用等。

(完整版)实变函数论主要知识点

(完整版)实变函数论主要知识点

(完整版)实变函数论主要知识点实变函数论主要知识点第一章集合1、集合的并、交、差运算;余集和De Morgan 公式;上极限和下极限;练习:①证明()()A B C A B C --=-U ;②证明11[][]n E f a E f a n∞=>=≥+U ;2、对等与基数的定义及性质;练习:①证明(0,1):?;②证明(0,1)[0,1]:;3、可数集的定义与常见的例;性质“有限个可数集合的直积是可数集合”与应用;可数集合的基数;练习:①证明直线上增函数的不连续点最多只有可数多个;②证明平面上坐标为有理数的点的全体所成的集合为一可数集;③Q = ;④[0,1]中有理数集E 的相关结论;4、不可数集合、连续基数的定义及性质;练习:①(0,1)= ;②P = (P 为Cantor 集);第二章点集1、度量空间,n维欧氏空间中有关概念度量空间(Metric Space),在数学中是指一个集合,并且该集合中的任意元素之间的距离是可定义的。

n维欧氏空间: 设V是实数域R上的线性空间(或称为向量空间),若V上定义着正定对称双线性型g(g称为内积),则V称为(对于g 的)内积空间或欧几里德空间(有时仅当V是有限维时,才称为欧几里德空间)。

具体来说,g是V上的二元实值函数,满足如下关系:(1)g(x,y)=g(y,x);(2)g(x+y,z)=g(x,z)+g(y,z);(3)g(kx,y)=kg(x,y);(4)g(x,x)>=0,而且g(x,x)=0当且仅当x=0时成立。

这里x,y,z是V中任意向量,k是任意实数。

2、,聚点、界点、内点的概念、性质及判定(求法);开核,导集,闭包的概念、性质及判定(求法);聚点:有点集E,若在复平面上的一点z的任意邻域都有E的无穷多个点,则称z为E的聚点。

内点:如果存在点P的某个邻域U(P)∈E,则称P为E的内点。

3、开集、闭集、完备集的概念、性质;直线上开集的构造;4、Cantor 集的构造和性质;5、练习:①P =o,P '= ,P = ;②111,,,,2n 'L L = ;第三章测度论1、外测度的定义和基本性质(非负性,单调性,次可数可加性);2、可测集的定义与性质(可测集类关于可数并,可数交,差,余集,单调集列的极限运算封闭);可数可加性(注意条件);3、零测度集的例子和性质;4、可测集的例子和性质;练习:①mQ = ,mP = ;②零测度集的任何子集仍为零测度集;③有限或可数个零测度集之和仍为零测度集;④[0,1]中有理数集E 的相关结论;5、存在不可测集合;第四章可测函数1、可测函数的定义,不可测函数的例子;练习:①第四章习题3;2、可测函数与简单函数的关系;可测函数与连续函数的关系(鲁津定理);3、叶果洛夫定理及其逆定理;练习:①第四章习题7;4、依测度收敛的定义、简单的证明;5、具体函数列依测度收敛的验证;6、依测度收敛与几乎处处收敛的关系,两者互不包含的例子;第五章积分论1、非负简单函数L 积分的定义;练习:①Direchlet 函数在1?上的L 积分2、可测函数L 积分的定义(积分确定;可积);基本性质(§5.4 定理1和定理2诸条);3、Lebesgue 控制收敛定理的内容和简单应用;4、L 积分的绝对连续性和可数可加性(了解);5、Riemann 可积的充要条件;练习:①[0,1]上的Direchlet 函数不是R-可积的;6、Lebesgue 可积的充要条件:若f 是可测集合E 上的有界函数,则f 在E 上L-可积?f 在E 上可测;练习:①[0,1]上的Direchlet 函数是L-可积的;②设3,()10,x x f x x ??=为无理数为有理数,则()f x 在[]0,1上是否R -可积,是否L -可积,若可积,求出积分值。

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实变函数期末复习指导(文本)
实变函数题型比例
单选题:5题,每题4分,共20分。

填空题:5题,每题4分,共20分。

计算与证明题:4题,每题15分,共60分。

第1章主要内容
本章所讨论的集合的基本知识是集合论的基础,包括集合的运算和集合的基数两部分. 主要内容有:
一、集合的包含关系和并、交、差、补等概念,以及集合的运算律.
关于概念的学习,应该注意概念中的条件是充分必要的,比如,B A ⊂当且仅当A x ∈时必有B x ∈.有时也利用它的等价形式:B A ⊂当且仅当B x ∈时必有A x ∈.在证明两个集合包含关系时,这两种证明方式可视具体问题而选择其一.
还要注意对一列集合并与交的概念的理解和掌握.n n A x ∞
=∈1 当且仅当x 属于这一列集
合中的“某一个”(即存在某个n A ,使n A x ∈),而n n A x ∞
=∈1 当且仅当x 属于这一列集合中
的“每一个”(即对每个n A ,都有n A x ∈).要熟练地进行集合间的各种运算,这是学习本章必备的基本技能. 读者要多做些这方面的练习.
二、映射是数学中一个基本概念,要弄清单射、满射和双射之间的区别与联系.
对集合基数部分的学习,应注意论证两个集合对等技能的训练,其方法主要有下面三种:一是依对等的定义直接构造两集间的双射;二是利用对等的传递性,如欲证C A ~,已知B A ~,此时只须证C B ~;三是应用有关定理,特别是伯恩斯坦定理,它是判断两个集合对等的常用的有效方法.
三、可列集是无限集中最重要的一类集合,它是无限集中基数最小者. 要掌握可列集的定义和运算性质,有理数集是可列的并且在直线上处处稠密,这是有理数集在应用中的两条重要性质.
四、连续集及其运算性质.要掌握长见的连续集的例子,知道基数无最大者.
第2章主要内容
本章讨论的点集理论,不仅是以后学习测度理论和新积分理论的基础,也为一般的抽象空间的研究提供了具体的模型.
R中的距离和邻域的概念出发,首先定义了相对于某个给定集
一、本章我们从n
n
E⊂的几种不同类型的点:内点、聚点、孤立点、边界点.它们彼此之间的关系可用图R
示如下:
其中内点和聚点更常用些.
关于聚点,我们还给出几个等价条件(定理2.1.1和定理2.1.2),读者要熟练的掌握和运用.
二、开集、闭集和完备集是本章的重要内容.在开集、闭集和完备集的性质和直线上开集构造的讨论中,开集是基础,因为闭集是开集的补集,完备集是一种特殊的闭集,所以弄清了开集的性质,闭集和完备集的性质和构造也就自然得到了.
三、康托集是本章给出的一个重要例子.对它的一些特殊性质,在直观上是难以想象的,比如它既是不包含任何区间的完备集,同时它还具有连续基数c,第3章中我们还证明了它的测度为零.正是因为它的巧妙构思和奇特性质常常为构造一些重要的反例提供启示.
四、本章中介绍的聚点存在定理,即波尔察诺一维尔斯特拉斯定理(定理2.1.5),有限覆盖定理(定理2.2.5)和距离可达定理(定理2.4.1),要弄清定理条件并会灵活运用.
第3章主要内容
R中点集的测度,它是建立勒贝格积分的基础.
本章主要讨论n
一、外测度和可测集是本章的两个主要概念,关于可测集的定义,主要使用的是定义
3.2.3(即卡氏条件).因为可测集的测度等于其外测度,所以外测度性质(定理 3.1.1)对可测集都适用.因此对外测的性质要熟练掌握.
二、可测集的运算性质是本章的重要内容.可测集类在有限次或可列次并、交、补运算之下是封闭的.可测集的可列可加性(定理 3.2.4)和单调可测集列极限的测度(定理3.2.5和定理3.2.6)的结果在后面的学习中会时常用到.
三、关于可测集的构造是本章的又一重要内容. 勒贝格可测集是由波雷尔集和测度为零
G 的集的全体所构成的可加集族(定理3.3.8). 我们还讨论了勒贝格可测集同开集、闭集、
δF型集之间的关系. 这些关系一方面从不同的角度划了勒贝格可测集,另一方面也
型集和
σ
提供了用较简单的集合近似取代勒贝格可测集的途径.
本章中,我们没有介绍勒贝格不可测集的例子.同学们只须知道:任何具有正测度的集合一定含有不可测子集.
第4章主要内容
为了建立勒贝格积分理论的需要,本章讨论一类重要的函数——可测函数.它一方面和我们熟悉的连续函数有密切的联系,同时又在理论上和应用上成为足够广泛的一类函数.
一、可测函数的概念及其运算性质是本章的重要内容. 可测函数的定义及给出的一些充要条件(如定理4.2.1和定理4.2.2等)是判断函数可测的有力工具,应该熟练地掌握和应用它们.
可测函数关于加、减、乘、除四则运算和极限运算都是封闭的.可测函数上、下确界函数和上、下极限函数还是可测的,所有这些性质反映了可测函数的优越性和应用中的方便之处.
二、可测函数列的收敛性也是本章的重要内容之一. 几乎处处收敛和依测度收敛是勒贝格积分理论中经常使用的两种收敛形式.
叶果洛夫定理揭示了可测函数列几乎处处收敛与一致收敛之间接关系. 通过这个定理,可以把几乎处处收敛的函数列部分地“恢复”一致收敛,而一致收敛在许多问题的研究中都起着重要作用.
勒贝格定理(定理4.3.2)告诉我们:在测度有限的集合上,几乎处处收敛的可测函数列必是依测度收敛的,反之并不成立.然而,黎斯定理(定理 4.3.3)指出:依测度收敛的可测函数列必有几乎处处收敛的子序列.
三、可测函数的构造是本章的又一重要内容. 一般常见的函数,如连续函数,单调函数等都是可测函数. 然而,可测函数却未必是连续的,甚至可以是处处不连续的(如迪里克雷函数). 所以,可测函数类比连续函数类要广泛得多.
而鲁金定理指出了可测函数与连续函数之间的关系,通过这个定理,常常能把可测函数的问题转化为关于连续函数的问题来讨论,从而带来很大的方便.
四、关于论证方法和技巧方面也有不少值得注意的. 如定理4.2.6证明中的构造方法是富有启发性的;叶果洛夫定理证明中的思想和分析的方法以及鲁金定理证明中先考虑简单函数、然后再往一般的可测函数过渡,这种由特殊到一般的证明方法在许多场合都是行之有效的.
第5章主要内容
本章的中心内容是建立一种新的积分−− 勒贝格积分理论.它也是实变函数数论研究的中心内容.
一、关于勒贝格积分的建立.
本章首先引入测度有限点集上有界函数的积分,这是全章的基础,建立有界函数的积分时应注意两点:一是黎曼积分意义下的积分区间,现已被一般点集所代替;二是分划的小区间长度,现已被点集的测度所代替.
一般集合上一般函数的积分是通过两步完成的.第一步是建立非负函数的积分.它是通过非负函数表示为有界函数列的极限、把无穷测度集合表示为测度有限集列的极限来完成的.第二步是建立一般函数的积分,它是将其分解两个非负函数(正部与负部)的差的办法来完成的.
二、勒贝格积分的性质.勒贝格积分的性质主要反映在以下几个方面:
(1)勒贝格积分是一种绝对收敛积分,即)(x f 在E 上可积当且仅当)(x f 在E 上可积()(x f 在E 上可测).这是它与黎曼积分重要区别之一.
(2)勒贝格积分的绝对连续性.设)(x f 在E 上可积,则对任意0>ε,存在0>δ,使当E e ⊂且 δ<e m 时,恒有
ε<⎰e
x x f d )( (3)勒贝格积分的唯一性.即0d )(=⎰E x x f 的充要条件是..0)(e a x f =于E .由此可
知,若)(x f 与)(x g 几乎相等,则它们的可积性与积分值均相同.
(4)可积函数可用连续函数积分逼近.设)(x f 是可积函数,对任意0>ε,存在],[b a 上的连续函数)(x ϕ,使
εϕ<-⎰],[d )()(b a x x x f
此外尚有许多与黎曼积分类似的性质,如线性性、单调性、介值性等,望同学们自己总结、比较.
三、关于积分极限定理.积分极限定理是本章的重要内容,这是由于积分号下取极限和逐项积分,无论在理论上还是应用上都有着十分重要的意义.其中勒贝格控制收敛定理(定理5.4.1),列维渐升函数列积分定理(定理5.4.2)和法都定理(定理5.4.4)在现代数学中都
有广泛的应用.
同学们不难发现,与黎曼积分相比较,勒贝格积分与极限换序的条件大大减弱,这也是勒贝格积分优越于黎曼积分的重要之处.
四、关于勒贝格积分同黎曼积分之间的关系.我们知道,若],[b a 上的有界函数)(x f 黎曼可积,则必勒贝格可积且二者积分值相等.
值得注意的是,上述结论对于广义黎曼积分并不成立.实际上,广义黎曼可积函数成为勒贝格可积的充要条件是该函数广义黎曼绝对可积.
关于勒贝格积分的计算,一般是应用积分的定义借助于积分的性质将其转化为黎曼积分.
五、勒贝格重积分换序的富比尼定理指出,只要),(y x f 在q p R R 上可积即可将重积分化为累次积分.特别是对非负可测函数来说,可无条件换序,这是勒贝格积分较黎曼积分的又一优越之处.
六、本章的最后介绍了勒贝格积分理论中的“原函数”存在定理和牛顿—莱布尼兹公式.在这些关系的研究中,有界变差函数和绝对连续函数的概念起着重要作用.。

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