实变函数与泛函分析试卷A
一、判断题
1.定义在区间),(+∞-∞上的单调函数的间断点所成之集至多可数。
2.赋范空间中的压缩映射一定存在不动点。
3.平面上所有点的集合的势不能与含在其中的直线上的点集的势相等。
4.直线上互不相交的开区间所成之集为不可数集。
5.赋范空间中上压缩映射一定存在不动点。
二、填空题
1.直线上任何____可表示成至多可数的个互不相交的构成区间的并集。
2.实数集中一集合的闭包是包含此集合的所有闭集的____。
3.有限维空间上的任何两个范数都是____。
4.一闭集中所有点都是此集合的聚点,则称此集合为____。
5.在半序集中,如果所有全序集都有上界,则此半序集中有____。
三、选择题
1.直线上的单调函数的不连续点集____。
A.可数
B.至多可数
C.不可数
D.有限
2.有限维赋范空间中____中点列有收敛子列。
A.开集
B.闭集
C.有界集
D.无界集
3.Banach 空间间的____线性算子必是连续的。
A.无界
B.开
C.闭
D.有界
4.可分赋范空间的共轭空间必是____。
A.可分的
B.完备的
C.不可分的
D.不完备的
5.闭区间上____函数是Riemann 可积的。
A.有界的几乎处处连续
B.有界
C.几乎处处连续
D.Lebesgue 可积函数
四、论述题
1.证明:设F 是n 维欧几里得空间),(ρn R 中的有界闭集,映射F F T →:满足:
),,)(,(),(y x F y x y x Tx Tx ≠∈?<ρρ.求证T 在F 中存在唯一的不动点。
2.证明:设集1R E ?有界,0*>E m ,则对于任意小于E m *的正数,恒有E 的子集1
E 使得c E m =1*。
3.设,...,21αα是一列数,∞ ),,...),(,...)(,(:1 2121l x x x y y x T ∈=? 其中,...)2,1(==n x y n n n α,证明:T 是1l 到1l 的有界线性算子,且n n T αsup ||||=。 4.证明:设n R E ?,若存在两列可列集}{i A ,}{i B 使得,...)2,1(=??i B E A i i 且)(0)(∞→→-i A B m i i ,则E 可测。 5.证明:设q L E ∈,)()(x f x f n ?于E ,且)()(x g x f n ≤,..e a 于E ,,...2,1=n 则 )()(x g x f ≤..e a 于E 。 6.证明:设数列}{n α对于任意元)(}{c x n ∈=ζ均使得级数∑∞ =1n n n ξα收敛,则 ∞<∑∞ =1||n n α。 7.证明 1)1(lim ),0(1=+?+∞∞→n n n t n t dt 。 黄冈师范学院 2015—2016学年度第学期一期末试卷 考试课程:实变函数 考核类型:考试A 卷 考试形式:闭卷 出卷教师:陈文略 考试专业:应数 考试班级:应数2013 一、填空题:(3分×5题=15分) 1、实数R 的基数为 。 2、设[)(]1,01,0:→f 为一一映射,则()=x f 。 3、非真正的实数是指: 。 4、在区间[]b a ,上的单调函数 连续。 5、若)(x f 在[a ,b]上严格单调,则()f V b a = 二、选择题:(3分×5题=15分) (1)与[)1,0间不存在一一对应的是( ) A 、有理数Q B 、平面2R C 、实数R (2)对于连续基数c, 下列不成立的是( ) A 、4c=c B 、c c a =+ C 、c aa = (3)f f n ?与f f n →的关系是( ) A 、f f n ?则f f n → B 、f f n →则f f n ? C 、都不是 (4)下列正确的表述是( ) A 、[][]a f E a f E > B 、[][]a f E a f E =?> C 、[]??????+>=≥∞ =k a f E a f E k 11 (5)[](){}2221,,1,0R y x y x B R A ?≤+=?=,则B A ?为 A 、圆 B 、圆柱 C 、圆锥 三、计算与证明:(6分×7题=42分) (1)已知(){}2221,R y x y x E ?<+=,求'E (2)证明在区间[]1,01R ?中,不含数码7的点的全体所成之集为一零测度集. (3)证明:有理数集R Q ?为零测度集. (4)已知()()x g x f = a.e. 于E,()()x h x g = a.e. 于E . 证明:()()x h x f = a.e. 于E. (5)对于任何有限实数a ,若[]a f E ≥可测,证明[]a f E >可测. (6)()x f 为E=[0,1]上的狄利克雷函数,求()dx x f E ? (7)已知()x x f sin =,求:()f V π 20 . 四、证明:若()*0m E E φ=≠,E A ?, 则A 可测, 且 0=mA (9分) 五、已知函数()2x x f =,[]1,0∈x 求:()f E mG , (9分) 六、已知()x x f =,求当00=x 时的下列列导数 (1) {}n h 中n h n 1 = (2) {}n h 中n h n 1 -= (10分) 《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 n A A ∞ ∞ →∞ ===??; (D )1lim n k n k n n 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 =ο 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 n f x 是可测函数(C ){}inf ()n n f 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 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E 是[]0,1上有理点全体,则 ' E =______,o E =______,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1E R ?,若E 是稠密集,则CE 是无处稠密集。 2、若0=mE ,则E 一定是可数集. 3、若|()|f x 是可测函数,则()f x 必是可测函数 4.设()f x 在可测集E 上可积分,若,()0x E f x ?∈>,则 ()0E f x >? 实变函数期末考试卷A 卷 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】 实变 函数 一、 判断题(每题2分,共20分) 1.若A 是B 的真子集,则必有B A <。 (×) 2.必有比a 小的基数。 (√) 3.一个点不是E 的聚点必不是E 的内点。 (√) 4.无限个开集的交必是开集。 (×) 5.若φ≠E ,则0*>E m 。 (×) 6.任何集n R E ?都有外测度。 (√) 7.两集合的基数相等,则它们的外测度相等。 (×) 8.可测集的所有子集都可测。 (×) 9.若)(x f 在可测集E 上可测,则)(x f 在E 的任意子集上也可测。(×) 10.)(x f 在E 上可积必积分存在。 (×) 1.设E 为点集,E P ?,则P 是E 的外点.( × ) 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 +?=则 1( )lim ().n n n n m E m E ∞ →∞ ==(× ) 4.单调集列一定收敛. (√ ) 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.( × ) 二、填空题(每空2分,共20分) 1.设B 是1R 中无理数集,则=B c 。 2.设1,1,,3 1,21,1R n A ???????= ,则=0A φ ,='A }0{ 。 3.设 ,2,1,0),1 1,11(=++-=n n n A n ,则=?∞=n n A 0 )1,1(- ,=?∞=n n A 1 }0{ 。 4.有界变差函数的不连续点构成的点集是 至多可列 集。 (2008.06.19)实变函数期末复习指导(文本) 中央电大教育学院陈卫宏2008年07月01日 陈卫宏:大家好!这里是“实变函数”教学活动。 考试时间 实变函数期末考试时间:7月12日,8:30~10:00. 期末考试题型比例 单选题5(20分) 填空题5(20分) 证明题4(60分) 第1章考核要求 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。 第2章考核要求 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。 第3章考核要求 ⑴理解勒贝格外测度的定义及其性质,知道可列集的测度为零,区间的测度等于其体积; ⑵理解可测集的(卡拉皆屋铎利)定义,了解可测集的充分必要条件以及可测集的运算性质; ⑶熟练掌握单调可测集列极限的测度; ⑷知道Gδ型集、Fσ型集以及波雷尔集的定义,了解常见的勒贝格可测集,掌握可测集同开集、闭集和可测集同Gδ型集、Fσ型集之间的关系。 第4章考核要求 ⑴知道点集上连续函数的定义和点集上连续函数列一致收敛的极限函数的连续性,了解函数列上、下极限的概念,理解“几乎处处”的概念; ⑵熟练掌握可测函数的定义及其等价条件,掌握可测函数的判定方法,理解可测函数关于四则运算和极限运算的封闭性、连续函数和简单函数皆可测以及可测函数可表示为简单函数列的极限; ⑶了解叶果洛夫定理,理解依测度收敛的定义,知道依测度收敛与几乎处处收敛二者互不包含,理解刻划依测度收敛和几乎处处收敛之间关系的勒贝格定理和黎斯定理,知道依测度收敛的极限函数是惟一的(把几乎处处相等的函数视为同一函数); ⑷理解刻划可测函数同连续函数之间关系的鲁金定理(两种形式)。 第5章考核要求 ⑴知道测度有限集合上有界函数勒贝格积分的定义,理解测度有限集合上有界函数勒贝格可积的充分必要条件是有界可测; ⑵了解测度有限集合上有界函数勒贝格积分的简单性质,理解闭区间上有界函数黎曼可积必勒贝格可积且二者积分相等; ⑶了解一般集合上非负函数勒贝格积分存在和勒贝格可积的定义,非负函数积分存在的充分必要条件是非负可测; ⑷理解一般集合上一般函数勒贝格积分存在和勒贝格可积的定义,熟练掌握一般可测集上一般函数勒贝格积分的性质; ⑸理解积分极限定理,特别是勒贝格控制收敛定理及其应用; 2011—2012学年第1学期 数计学院09级数学与应用数学专业(1、2班) 《实变函数》期末考试卷(A) 试卷共8 页第 1 页 实变函数期末考试卷(A) 2009级本科1、2班用 考试时间2012年01月 04日 一 填空题(每小题3分,满分24分) 1 我们将定义在可测集q E ??上的所有L 可测函数所成的集合记为()M E .任取()f M E ∈,都可以确定两个非负可测函数: 试卷 共 8 页 第 2 页 ()()()(),0, 0,0.f x x E f f x x E f + ∈>?=? ∈≤? 当时当时 和()()()()0, 0, ,0. x E f f x f x x E f - ∈>?=?-∈≤? 当时当时 分别称为f 的正部和负部。请你写出()()(),,f x f x f x + -和()f x 之间的关系: ()f x = , ()f x = 。 2 上题()M E 中有些元素?被称为非负简单函数,指的是: 12k E E E E =U UL U 是有限个互不相交的可测集的并集,在i E 上()i x c ?≡ (非负常数)(1,2,,i k =L ).?在E 上的L 积分定义为: ()E x dx ?= ?, 这个积分值可能落在区间 中,但只有当 时才能说?是 L 可积的。 3 若()f M E ∈是非负函数,则它的L 积分定义为: ()E f x dx = ?, 这个积分值可能落在区间 中,但只有当 时才能说f 是 L 可积的。 4 ()M E 中的一般元素f 称为是积分确定的,如果f +和f - , 即()E f x dx + ?和()E f x dx -?的值 ;但只有当 时 才能说f 是L 可积的,这时将它的积分定义为: ()E f x dx = ?。 5 从()M E 中取出一个非负函数列(){}n f x ,则法图引理的结论是不等式: ; 如果再添上条件和 就 得到列维定理的结论: 。 6 设f 和()1,2,n f n =L 都是()M E 中的可测函数,满足 ()()lim n n f x f x a e →∞ =g g 于E 或n f f ?两个条件之一。 或 的结论: 1、设',()..E R f x E a e ?是上有限的可测函数,证明:存在定义在'R 上的一列连续函数 {}n g ,使得lim ()()..n n g x f x a e →∞ =于E 。 证明:因为()f x 在E 上可测,由鲁津定理是,对任何正整数n ,存在E 的可测子集n E , 使得1 ()n m E E n -< , 同时存在定义在1R 上的连续函数()n g x ,使得当n x E ∈时,有()()n g x f x =所以对任意的0η>,成立[||]n n E f g E E η-≥?-由此可得 1[||]()n n mE f g n m E E n -≥≤-< ,因此lim [||]0n n mE f g n →∞-≥=即()()n g x f x ?, 由黎斯定理存在{}n g 的子列{}k n g ,使得lim ()()k n k g x f x →∞ =,..a e 于E 2、设()(,)f x -∞∞是上的连续函数,()g x 为[,]a b 上的可测函数,则(())f g x 是可测函数。 证明:记12(,),[,]E E a b =-∞+∞=,由于()f x 在1E 上连续,故对任意实数1,[]c E f c >是 直线上的开集,设11 [](,)n n n E f c α β∞ =>=U ,其中(,)n n αβ是其构成区间(可能是有限 个 , n α可 能为 -∞ n β可有为 +∞ )因此 22221 1 [()][]([][])n n n n n n E f g c E g E g E g αβαβ∞ ∞ ==>=<<=><都可测。故[()]E f g c >可测。 3、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 =>是一开集,而{|()}E x f x a =≥总是一闭集。 证明:若00,()x E f x a ∈>则,因为()f x 是连续的,所以存在0δ>,使任意(,)x ∈-∞∞, 0||()x x f x a δ-<>就有, 即任意00U(,),,U(,),x x x E x E E δδ∈∈?就有所以是 开集若,n x E ∈且0(),()n n x x n f x a →→∞≥则,由于()f x 连续,0()lim ()n n f x f x a →∞ =≥, 即0x E ∈,因此E 是闭集。 4、(1)设2121 (0,),(0,),1,2,,n n A A n n n -==L 求出集列{}n A 的上限集和下限集 证明:lim (0,)n n A →∞ =∞设(0,)x ∈∞,则存在N ,使x N <,因此n N >时,0x n <<,即 2011级实变函数积分理论复习题 一、判断题(判断正误,正确的请简要说明理由,错误的请举出反例) 1、设{}()n f x 是[0,1]上的一列非负可测函数,则1 ()()n n f x f x ∞ ==∑是[0,1]上的Lebesgue 可积函数。(×) 2、设{}()n f x 是[0,1]上的一列非负可测函数,则1 ()()n n f x f x ∞ ==∑是[0,1]上的Lebesgue 可测函数。(√) 3、设{}()n f x 是[0,1]上的一列非负可测函数,则 [0,1][0,1] lim ()d lim ()d n n n n f x x f x x →∞ →∞ =? ? 。 (×) 4、设{}()n f x 是[0,1]上的一列非负可测函数,则存在{}()n f x 的一个子列{} ()k n f x ,使得, [0,1][0,1] lim ()d lim ()d k k n n k k f x x f x x →∞ →∞ ? 。 (×,比如{}()n f x 为单调递增时,由Levi 定理,这样的子列一定不存在。) 5、设{}()n f x 是[0,1]上的一列非负可测函数,则存在{}()n f x 的一个子列{} ()k n f x ,使得, [0,1][0,1] lim ()d lim ()d k k n n k k f x x f x x →∞ →∞ =? ? 。 (×,比如课本上法都引理取严格不等号的例子。) 6、设{}()n f x 是[0,1]上的一列非负可测函数,则 [0,1][0,1] lim ()d lim ()d n n n n f x x f x x →∞ →∞ ≤?? 。 (√) 7、设{}()n f x 是[0,1]上的一列非负可测函数,则 [0,1][0,1] lim ()d lim ()d n n n n f x x f x x →∞ →∞ ≥? ? 。 (×) 8、设()f x 是[0,1]上的黎曼可积函数,则()f x 必为[0,1]上的可测函数。 (√,Lebesgue 积分与正常黎曼积分的关系) 9、设()f x 是[0,)+∞的上黎曼反常积分存在,则()f x 必为[0,)+∞上的可测函数。 (√,注意到黎曼反常积分的定义的前提条件,对任意自然数0n ,()f x 在[0,]n 上 黎曼可积,从而()f x 是[0,]n 上的可测函数,进而()f x 是1 [0,)[0,]n n ∞ =+∞= 上的可测函数) 10、设{}()n f x 是[0,1]上的一列单调递增非负可测函数,[0,1],n G f 表示()n f x 在 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. 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n E 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 ?是E 上的简单函数,则( D ) (A )()x ?是E 上的连续函数 (B )()x ?是E 上的单调函数 (C )()x ?在E 上一定不L 可积 (D )()x ?是E 上的可测函数 5、设E 是n R 中的可测集,()f x 为E 上的可测函数,若()d 0E f 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 ? 。 2、设n E R ?,如果E 满足E E '?,则E 是 闭 集。 3、若开区间(,)αβ是直线上开集G 的一个构成区间,则(,)αβ满足(,)G αβ?、 ,G G αβ??。 4、设A 是无限集,则A 的基数A ≥ a (其中a 表示可数基数) 。 5、设1E ,2E 为可测集,2mE <+∞,则12(\) m E E ≥ 12mE mE -。 6、设()f x 是定义在可测集E 上的实函数,若对任意实数a ,都有[()]E x f x a > 是 可测集 ,则称()f x 是可测集E 上的可测函数。 第一章习题解答 1、证明 A (B C)=(A B) (A C) 证明:设x∈A (B C),则x∈A或x∈(B C),若x∈A,则x∈A B,且x∈A C,从而x∈(A B) (A C)。若x∈B C,则x∈B且x∈C,于是x∈A B且x∈A C,从而x∈(A B) (A C),因此 A (B C) ? (A B) (A C) (1) 设x∈(A B) (A C),若x∈A,则x∈A (B C),若x∈A,由x∈A B 且x∈A C知x∈B且x∈C,所以x∈B C,所以x∈A (B C),因此 (A B) (A C) ? A (B C) (2) 由(1)、(2)得,A (B C)=(A B) (A C) 。 2、证明 ①A-B=A-(A B)=(A B)-B ②A (B-C)=(A B)-(A C) ③(A-B)-C=A-(B C) ④A-(B-C)=(A-B) (A C) ⑤(A-B) (C-D)=(A C)-(B D) (A-B)=A B A-(A B)=A C(A B)=A (CA CB) =(A CA) (A CB)=φ (A CB)=A-B (A B)-B=(A B) CB=(A CB) (B CB) =(A CB) φ=A-B ②(A B)-(A C)=(A B) C(A C) =(A B) (CA CC)=(A B CA) (A B CC)=φ [A (B CC)]= A (B-C) ③(A-B)-C=(A CB) CC=A C(B C) =A-(B C) ④A-(B-C)=A C(B CC)=A (CB C) =(A CB) (A C)=(A-B) (A C) ⑤(A-B) (C-D)=(A CB) (C CD) =(A C) (CB CD)=(A C) C(B D) =(A C)-(B D) 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 n A A ∞ ∞ →∞ ===??; (D )1lim n k n k n n 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 =ο 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 n f x 是可测函数 (C ){}inf ()n n f 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 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E 是[]0,1上有理点全体,则' E =______,o E =______,E =______. 3、设E 是n R 中点集,如果对任一点集T 都有 α α q α 2005 级 实 变 函数期末试题 B 卷 答案 一. 判断题(对的在括号内打√,错的打×)(每小题 3 分,共 18 分。) 1. 如果 R n 中可测集 E 的基数为 c ,则 mE > 0 。( × ) 2.任意个开集的并集还是开集。( √ ) 3. E ? R n ,则一定存在可测集G ,使 E ? G 并且 m * E = mG 。( √ ) 4.狄利克雷函数 D ( x ) 在[0,1]上是几乎处处连续的。( × ) 5. R n 上的非负函数总是积分确定的。( × ) 6.每个可测函数都可以表示成一列简单函数的极限。( √ ) 二.填空题(每题 3 分,共 15 分。) 1.如果 M = μ ,则 M 的幂集的基数是( 2μ )。 2.若集合 E 可以表示为可数个闭集的并集,则 E 称为( F σ 型 )集。 3.若 A , B 是 R n 中的可测集,且 A ∩ B = ? ,T 是 R n 中任一集合,则 m * (T ∩ A ) + m * (T ∩ B ) = ( m *T )。 4.如果 mE < +∞ ,f ( x ) 在 E 上有界,则 f ( x ) 在 E 上可积的充分必要条件是( f ( x ) 在 E 上可测 )。 ? + ? n ? 5.设 A 1 1 ( 1) = ?1 + , 3 + ? , (n = 1, 2, ) ,则 lim A = ( (1, 3) )。 n ? n 2 ? n n →∞ 三.(10 分)证明: E ? ∩ A α = ∪ (E ? A α ) 。 α∈I α∈I 证明:若 x ∈ E ? ∩ A α ,则 x ∈ E ,且存在α0 ∈ I ,使 x ∈/ α∈I 以 x ∈ ∪ (E ? A α ) 。 α∈I A ,故 x ∈ E ? A ,所 0 0 反之,若 x ∈ ∪ (E ? A α ) ,则存在α0 ∈ I ,使 x ∈ E ? A α0 ,从而 x ∈ E ,且 α∈I x ∈/ A 0 ,于是 x ∈ E 但 x ∈/ ∩ A α ,所以 x ∈ E ? ∩ A α 。 α∈I 综上可知 E ? ∩ A α = ∪ (E ? A α ) 。 α∈I α∈I α∈I 四.(第一小题 5 分,第二小题 8 分,共 13 分。) 设{E n } 是 R 中的可测集列,证明: 实变函数与泛函分析试卷A 一、判断题 1.定义在区间),(+∞-∞上的单调函数的间断点所成之集至多可数。 2.赋范空间中的压缩映射一定存在不动点。 3.平面上所有点的集合的势不能与含在其中的直线上的点集的势相等。 4.直线上互不相交的开区间所成之集为不可数集。 5.赋范空间中上压缩映射一定存在不动点。 二、填空题 1.直线上任何____可表示成至多可数的个互不相交的构成区间的并集。 2.实数集中一集合的闭包是包含此集合的所有闭集的____。 3.有限维空间上的任何两个范数都是____。 4.一闭集中所有点都是此集合的聚点,则称此集合为____。 5.在半序集中,如果所有全序集都有上界,则此半序集中有____。 三、选择题 1.直线上的单调函数的不连续点集____。 A.可数 B.至多可数 C.不可数 D.有限 2.有限维赋范空间中____中点列有收敛子列。 A.开集 B.闭集 C.有界集 D.无界集 3.Banach 空间间的____线性算子必是连续的。 A.无界 B.开 C.闭 D.有界 4.可分赋范空间的共轭空间必是____。 A.可分的 B.完备的 C.不可分的 D.不完备的 5.闭区间上____函数是Riemann 可积的。 A.有界的几乎处处连续 B.有界 C.几乎处处连续 D.Lebesgue 可积函数 四、论述题 1.证明:设F 是n 维欧几里得空间),(ρn R 中的有界闭集,映射F F T →:满足: ),,)(,(),(y x F y x y x Tx Tx ≠∈?<ρρ.求证T 在F 中存在唯一的不动点。 2.证明:设集1R E ?有界,0*>E m ,则对于任意小于E m *的正数,恒有E 的子集1 E 使得c E m =1*。 3.设,...,21αα是一列数,∞ 1.若E有界,则m*E<正无穷 2.可数点集的外测度为零 3.设E是直线上一有界集合,m*E>0,则对任意小于m*E的正数c,恒有E的子集E1,使m*E=c 4.设S1,S2,…,Sn是一些互不相交的可测集合,Ei包含于Si,i=1,2,3...n,求证m*(E1并E2并E3...并En)=m*E1+m*E2+…+m*En 5.若m*E=0,则E可测。 6.证明康托尔(Cantor)集合的测度为0 7.设A,B包含于Rp,且m*B<正无穷,若A是可测集,证明m*(A并B)=mA+m*B-m*(A 交B) 8.证明:若E可测,则对于任意e〉0,恒有开集G及闭集F,使F包含于E包含于G,而m (G-E)〈e,m(E-F)〈e 9.设E包含于Rq,存在两列可测集{An},{Bn},使得An包含于E包含于Bn且m(Bn-An)--> 0(n-->无穷),则E可测。 10.设是一列可测集,证明和都是可测集且 11.设{En}是一列可测集,若求和m(En)<正无穷,证明m(En上极限)=0 12.设E是[0,1]中可测集,若m(E)=1,证明对任意可测集A包含于[0,1],m(E交A)=m(A) 13.设{En}是[0,1]中可测集列,若m(En)=1,n=1,2,...,则 定理5.6设E是任一可测集,则一定存在型集G,使G包含E,且m(G-E)=0。 设E是任一可测集,则一定存在型集F,使F包含于E,且m(E-F)=0。 次可数可加性证明 卡拉泰奥多里条件:m*T=m*(T交E)+m*(T交Ec)极限的测度等于测度的极限 1.证明:f(x)在E上为可测函数的充要条件是对任一有理数r,E[f〉r]可测,如果集E[f=r]可测,问f(x)是否可测? 《实变函数》期末考试试题汇编 目录 《实变函数》期末考试模拟试题(一) (2) 《实变函数》期末考试模拟试题(二) (7) 《实变函数》期末考试模拟试题(三) (13) 《实变函数》期末考试模拟试题(四) (18) 《实变函数》期末考试模拟试题(五) (27) 《实变函数》期末考试模拟试题(六) (30) 《实变函数》期末考试模拟试题(七) (32) 《实变函数》期末考试模拟试题(八) (36) 《实变函数》期末考试模拟试题(九) (41) 《实变函数》期末考试模拟试题(十) (47) 《实变函数》期末考试题(一) (57) 《实变函数》期末考试题(二) (63) 《实变函数》期末考试模拟试题(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n E 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 ?是E 上的简单函数,则( D ) (A )()x ?是E 上的连续函数 (B )()x ?是E 上的单调函数 (C )()x ?在E 上一定不L 可积 (D )()x ?是E 上的可测函数 5、设E 是n R 中的可测集,()f x 为E 上的可测函数,若()d 0E f 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 ) 第一章习题 2、(ii) ()1 1 1n n n n n n n A B A B ∞∞∞ ===-?- 证明:对于1 1 ,n n n n x A B ∞∞ ==?∈- 11 n n n n x A x B ∞∞ ==?∈? 且 001,1,n n n x A n x B ??≥∈?≥?且对于 0001,n n n x A B ??≥∈- ()1n n n x A B ∞ =?∈- 22、具体构造[]0,1与()0,1之间的一个完全的一一映射. 解:记()0,1中的有理数点集为Q ;()0,1中的无理数点集为M ()0,1Q M = ;[]{}0,10,1Q M = ,作映射 12132,,0,1,..........n n x M x x r r r r r r +?∈→→→→→ 所以[]()0,10,1与等价 29、求证:n R 中任一集合的导集是闭集. 证明:若()E ''=Φ,则E '为闭集,否则 要证明E '为闭集()E E '''?? ()x E x ''?∈?为E '的聚点(){}{}0,,V x x E εε'??>-≠Φ (){}{}1,x V x x E ε'??∈- ()(){}11,x V x x ε?∈- ()() ()110,,,2V x V x x E δδε??>?' ?∈使得 (){}{}11110,,V x x E δδ??>-≠Φ 10,δ??>()11,V x δ中含有E 的无穷多个点 ()1,V x δ?也中含有E 的无穷多个点 ()()1,,E V x E V x δε? ()x E E E '?∈''' ?? 从而E '为闭集 30、(i)设,A B 是任意的两个集合,若A B ?,则A B ''?. 证明:x A x '?∈?为A 的聚点 (){}{}0,,V x x A εε??>-≠Φ A B ? (){}{}0,,V x x B εε??>-≠Φ ?x 为B 的聚点 ?x B '∈ (ii)若A B A '??,求证:B 是闭集. 根据(i)式可知B A B ''??,则B 是闭集 32、n R 中任一集合的孤立点是至多可数的 证明:先来证明1 R 中的孤立点是至多可数的 记B 为1 R 中以有理数为端点的开区间全体所成的集合,(){},,m n n m B r r r r Q =∈ 则B 为可数集. 设A 为1R 中的孤立点全体,则对于任意的x A ∈,则存在x 的一个以有理数为端点的邻域 (),x x αβ,使得 (){},x x A x αβ= ` 对于每一个x A ∈,都做出这样的一个邻域,由于每个邻域中只含有一个A 中的点,故对于A 中不同的两个点对应的邻域(),x x αβ,() ,y y αβ也不同. 令(){},x x D x A α β= ∈ 则A 与D 等价,而D B ?,则D 是至多可数集,从而A 是至多可数集,因此有限个至多可数集的直积是至多可数集. 33、若A 不可数,则A '也不可数. 证明:假设A '是至多可数集,则设B 为A 的孤立点全体,则B 为至多可数集 因为()A B A A '= ,A A A ''? ,则A A ' 为至多可数集 则A 为至多可数集与已知矛盾. 第二章习题 2、求证:()(){}*inf :,m E m Q E Q Q =?是开集 《实变函数》 一、单项或多项选择题 1、下列正确的是( 2 3 4 ) (1)\(\)(\)\A B C A B C = (2)()()()A B C A B A C = (3)()()c c \A B C A B C = (4)()(\)\\A B C A B C = 2、下列正确的是( 2 4 ) (1)无理数集是可数集; (2)超越数构成的集合是不可数集; (3)若R 中两个Lebesgue 可测集A 和B 的基数相等,则它们的测度也相等; (4)Q 表示全体有理数集,则2014 Q 是可数集. 3、在R 中令111 {1,,, ,},23A n =则( 3 4 ) (1)A 为闭集 (2)A 为开集 (3){}'0A = (4)A 为疏集 4、设A R ?满足0mA =,则( 1 3 ) (1)A 为Lebesgue 可测集 (2)A 为可数集 (3)任意可测函数f 在A 上可积 (4)A 为疏集 5、在R 上定义()f x ,当x 为有理数时,()1f x =,当x 为无理数时,()0f x =,则( 3 4 ) (1) f 几乎处处连续 (2) f 不是可测函数 (3) f 在R 上处处不连续 (4)f 在R 上为可测函数 6、设,(X),n f f M ∈则(1 2 3 4 ) (1)()f M X + ∈ (2)()f M X ∈ (3)()2 f M X ∈ (4)()lim n n f M X ∈ 7、若f 在[]0,1上L 可积,则下列成立的是( 1 2 ) (1)f <+∞在[]0,1上几乎处处成立 (2)f 在[]0,1上L 可积 (3)f 在[]0,1上几乎处处连续 (4)2 f 在[]0,1上非L 可积 8、设(),1,2,3,n f f n =是X 上几乎处处有限的可测函数,则下列结论正确的是( 1 3 ) (1)若,..,n f f a u →则,.e.;n f f a → 实变函数 一、 判断题(每题2分,共20分) 1.若A 是B 的真子集,则必有B A <。 (×) 2.必有比a 小的基数。 (√) 3.一个点不是E 的聚点必不是E 的内点。 (√) 4.无限个开集的交必是开集。 (×) 5.若φ≠E ,则0*>E m 。 (×) 6.任何集n R E ?都有外测度。 (√) 7.两集合的基数相等,则它们的外测度相等。 (×) 8.可测集的所有子集都可测。 (×) 9.若)(x f 在可测集E 上可测,则)(x f 在E 的任意子集上也可测。(×) 10.)(x f 在E 上可积必积分存在。 (×) 二、填空题(每空2分,共20分) 1.设B 是1R 中无理数集,则=B c 。 2.设1,1,,3 1,21,1R n A ???????= ,则=0A φ ,='A }0{ 。 3.设 ,2,1,0),1 1,11(=++-=n n n A n ,则=?∞=n n A 0 )1,1(- ,=?∞=n n A 1 }0{ 。 4.有界变差函数的不连续点构成的点集是 至多可列 集。 5.设E 是]1,0[上的Cantor 集,则mE 0 。 6.设A 是闭集,B 是开集,则B A \是 闭 集。 7.闭区间],[b a 上的有界函数)(x f Rimann 可积的充要条件是 )(x f 是],[b a 上的几乎处处的连续函数 。 8. Rimann 函数是 Rimann 可积也是Lebesgue 可积的。 三、计算题(每题10分,共20分) 1.计算dx nx x n nx R n ?+∞→103222 1sin 1)(lim 。(提示:使用Lebesgue 控制收敛定理) 解:设nx x n nx x f n 3222 1sin 1)(+=),2,1( =n ,则 (1) 因)(x f n 在]1,0[上连续,所以是可测的; (2)]1,0[,0)(lim ∈=∞ →x x f n n ; (3)因为 x nx nx x n nx nx x n nx 2121sin 12 1222132221=≤+≤+)(x F = 显然)(x F 在]1,0[上可积。于是由Lebesgue 控制收敛定理,有 0sin 1)(lim sin 1)(lim 103222 11032221=+=+??∞→∞→dx nx x n nx L dx nx x n nx R n n 2. 设?? ???=为有理数,的无理数;为小于的无理数为大于x x x x x x f ,01,;1,)(2试计算?]2,0[)(dx x f 。 解:因为有理数集的测度为零,所以 2)(x x f = ..e a 于]1,0[, x x f =)( ..e a 于]2,1[。 于是 ? ??+=]2,1[]1,0[]2,0[)()()(dx x f dx x f dx x f dx x dx x ??+=211026 112331=+= 四、证明题(每题8分,共40分)实变函数 期末考试
实变函数(复习资料,带答案).doc
实变函数期末考试卷A卷完整版
(20080619)实变函数期末复习指导(文本)
实变函数期末考试卷A及参考答卷
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