III(重置)註記與提示

非常頹廢(趴

新劇看完了就跑回去看舊劇,舊劇看完了就跑去動畫區看MMD,順帶還刷V區的舊曲,用在刷書上面的時間少之又少

咳咳,回到正題,今天的內容是將之前的內容重(fu)寫(ke),畢竟只丟個圖什麼的還是太不shehui主義了,主要內容是周書第三章的註記部分,大部分人大概不感興趣,可以直接跳過


  • 葉戈羅夫定理的一個推廣 如果 f(x)和f_t (x) 是定義在可測集 E 上面的可測實函數,並且 mathrm{m}(E)<infty ,若:
  1. lim_{t
ightarrowinfty}f_t (x)=f(x),qquad xin E
  2. sup_{nleq t<n+1}vert f_t (x)-f(x)vert 對每個 n 都可測

那麼對每個 delta >0 ,存在一個可測集 e 使得 mathrm{m} (e)<delta 並且 f_t (x) 在可測集 Esetminus e 上面一致收斂於 f(x)

提示:可以通過性質 2 來把連續指標族轉化為可數的指標族。

接下來的是一個反例,說明盧津定理的任意小上界不能減小到 0 ,即是說對於給定的可測集 EE 上面的一個可測函數 f ,可能沒有閉集 F 使得 fF 上面連續,並且 mathrm{m} (Esetminus F)=0

  • C 是一個 [0,1] 上有測度 frac{1}{2} 的類康托爾集,定義可測函數

f(x)=leftlbraceegin{array}{cc} 1,&xin C\ -1,&xin [0,1]setminus C end{array}
ight.

顯然去掉任意零測閉集之後 f 都是不連續的,在這裡要提出的問題是盧津定理所指出的閉集長成什麼樣子呢?

提示:對於大的開區間可以考慮去掉端點的鄰域(即離散的類康托爾集上面的一些點),而對於很小的開區間,考慮把開區間整個去掉。

  • 接下來要介紹的是一個有特殊性質的函數:

定義 一個定義在底域為 mathbb{C} 的線性空間 V 上的複函數 f ,若對於任意的 x,yin V 都有 f(x)+f(y)=f(x+y) 則稱 f半線性的。

周書上面僅僅考慮了實數集上面的實函數的情況,即下面的兩個命題我們都默認 f 是實函數。

命題1 f 是可測的,那麼 f 必然是連續的。

命題2 fmathbb{R} 上至少有一個不連續點,那麼 {(x,y):y=f(x)}mathbb{R}^2 中稠密

命題 2 是很有趣的,它說明了一個半線性的函數 f 有相當好的連續性,以至於任何不連續的半線性實函數都是極度混亂的。

提示:考慮 (0,0) 的一個鄰域, f(0,0) 的一個鄰域內稠密是半線性和不連續性的直接結果。

  • 命題 {f_n (x)}是[0,1]上的漸升實函數,並且lim_{n
ightarrowinfty} f_n (x)=f(x) 那麼存在一個點 x_0 使得 f(x_0 )=sup_{xin [0.1]}{f(x)}

提示:在Rudin的《數學分析原理》中有這麼一個結論:如果一族可列緊集中任意有限多元素的交非空,那麼這一族緊集的所有交非空。

  • 定理(Dini)f_n (x)inmathrm{C} (mathbb{R} ) 是漸升函數列,並且 f(x)=lim_{n
ightarrowinfty} f_n(x) ,那麼以下兩個命題是等價的:
  1. f(x)inmathrm{C} (mathbb{R} )
  2. f_n (x)mathbb{R} 上一致收斂於 f

提示:利用書上在這個定理之前提到的那個結論,並且注意到裡面定義的集合 E_k 在Dini定理的條件下是漸升的。

  • 命題 實數集上所有可測實函數的集合的基數是 2^c

這個命題是那些喜歡集合論的人(比如說:取老師)所感興趣的,而證明不太複雜 ,利用基數計算並且考慮實數集上所有博雷爾集的基數即可。


推薦閱讀:

4.1 Lebesgue積分|評註1-8
實變函數=失禁函數?(1)

TAG:實變函數 | 分析學 | 數學 |