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(完整)《实变函数》试卷三与参考答案
考生答题不得超此线
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学院第 学年度第 学期
《实变函数》试卷三
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
专业_________班级________ 姓名 学号
注 意 事 项
1、本试卷共6页。
2、考生答题时必须准确填写专业、班级、学号等栏目,字迹要清楚、工整。
得 分
一、单项选择题(3分×5=15分)
1、设,则( )
(A) (B)
(C) (D)
2、设是上有理点全体,则下列各式不成立的是( )
(A) (B) (C) =[0,1] (D)
3、下列说法不正确的是( )
(A) 若,则 (B) 有限个或可数个零测度集之和集仍
为零测度集 (C) 可测集的任何子集都可测 (D)凡开集、闭集皆可测
4、设是一列可测集,,且,则有( )
(A) (B)
(C);(D)以上都不对
5、设f(x)是上绝对连续函数,则下面不成立的是( )
(A) 在上的一致连续函数 (B) 在上处处可导
(C)在上L可积 (D) 是有界变差函数
得 分
二。 填空题(3分×5=15分)
1、设集合,则_________
2、设为Cantor集,则 ,_____,=________。
3、设是中点集,如果对任一点集都有_________________________________,则称是可测的
4、叶果洛夫定理:
_________________________________________________________
5、设在上可测,则在上可积的 条件是||在上可积.(填“充分”,“必要”,“充要”)
得 分
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、任意多个开集之交集仍为开集。
2、若,则一定是可数集。
3、收敛的函数列必依测度收敛。
4、连续函数一定是有界变差函数。
得 分
四、解答题(8分×2=16分).
1、(8分)设 ,则在上是否可积,是否可积,若可积,求出积分值。
2、求极限
得 分
五、证明题(6分×4+10=34分)。
1、(6分)试证
2、(6分)设是上的实值连续函数,则对任意常数 c, 是一开集.
考 生 答 题 不 得 超 过 此 线
3、(6分)设是可测集的非负可积函数,是的可测函数,且,则也是上的可积函数。
4、(6分)设在上积分确定,且于,则在上
也积分确定,且
得 分
阅卷人
复查人
5、(10分)设在上,而成立,,则有
考生答题不得超此线
试卷三(参考答案及评分标准)
一、一 单项选择题(3分×5=15分)
1、设,则( B )
(A) (B)
(C) (D)
2、设是上有理点全体,则下列各式不成立的是( D )
(A) (B) (C) =[0,1] (D)
3、下列说法不正确的是( C )
(A) 若,则 (B) 有限个或可数个零测度集之和集仍
为零测度集 (C) 可测集的任何子集都可测 (D)凡开集、闭集皆可测
4、设是一列可测集,,且,则有( A )
(A) (B)
(C);(D)以上都不对
5、设f(x)是上绝对连续函数,则下面不成立的是( B )
(A) 在上的一致连续函数 (B) 在上处处可导
(C)在上L可积 (D) 是有界变差函数
二。 二 填空题(3分×5=15分)
1、设集合,则__________
2、设为Cantor集,则 ,_0____,=________。
3、设是中点集,如果对任一点集都有__________,则称是可测的
4、叶果洛夫定理:设是上一列收敛于一个有限的函数 的可测函数,则对任意存在子集,使在上一致收敛且。
5、设在上可测,则在上可积的 充要 条件是||在上可积.(填“充分”,“必要”,“充要”)
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、任意多个开集之交集仍为开集.
解:不成立 …………2分
反例:设Gn=( ),n=1,2,L, 每个Gn为开集
但 不是开集. …………5分
2、若,则一定是可数集。
解:不成立 ………………2分
反例:设是集,则, 但c , 故其为不可数
集 …………….5分
3、收敛的函数列必依测度收敛。
解:不成立 ………………………2分
例如:取作函数列:
显然当.但当时,
且这说明不测度收敛到1 …………5分
4、连续函数一定是有界变差函数。
解:不成立 ……………… 2分
例如:显然是的连续函数.
如果对取分划,则容易证明
,从而得到 …………………5分
四、解答题(8分×2=16分).
1、(8分)设 ,则在上是否可积,是否可积,若可积,求出积分值。
解:在上不是可积的,因为仅在处连续,即不连续点为正测度集 ……………………………………。。3分
因为是有界可测函数,在上是可积的 …6分
因为与相等,进一步, …8分
2、求极限
解:记
则在[0,1]上连续,因而在[0,1]上(R)可积和(L)可积. …………….。2分
又 ………………4分
……….6分
且在上非负可积,故由Lebesgue控制收敛定理得
……………、….8分
五、证明题(6分×4+10=34分).
1、(6分)试证
证明:记中有理数全体,令
显然 ……………………………5分
所以 …………………………………6分
2、(6分)设f(x)是上的实值连续函数,则对任意常数 c, 是一开集。
证明: ……………。1分
因f(x)连续,故。 …………。4分
即。所以是E的内点.
由的任意性,E的每一个点都是内点,从而E为开集. ……………6分
考 生 答 题 不 得 超 过 此 线
3、(6分)设是可测集的非负可积函数,是的可测函数,且,则也是上的可积函数。
证明:, …………………1分
是可测集的非负可积函数
是上的可积函数。 …………………。。 4分
同理,也是上的可积函数.
是上的可积函数。 ……………… 6分
4、(6分)设在上积分确定,且于,则在上
也积分确定,且
证明:于
在上积分确定,在上也积分确定,且
5、(10分)设在上,而成立,,则有
证明:记,由题意知
由知 …………2分
对任意,由于
从而有:
…………6分
又因为在上,故 …………8分
所以
于是:
故在上有 …………10分
(第11页,共11页)
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