文档介绍:实变函数中反例的总结与构造技巧
1 集与点集
设不相交且都为闭集,且至少有一个有界,则其中。 若A,B都是无界集,结论就不成立。例如;直线,轴都是闭集,且都无界,它们之间距离不能表示成两点的距离,它们的距离为0,而两点 的闭集 ,必有 ,因此如果采用上述方法定义外测度,就有 ,但 ,这就使 成不可测集。即使采用其他定义外测度,使 与均可测,那将出现,而,测度的有限可加性就不成立了。
开集的单调性
设 是两个有界开集,且 ,则 .
若将“有界”删去,变为 , 是开集,且 是 的真子集,则不一定有 。例如: , ,虽然 是 的真子集,但是 .
3 可测函数
设 是定义在可测集 上的实函数, 如果对于任何有限实数 , 都是可测集, 则 称 为定义在 上的可测函数。
连续函数必为可测函数, 但反之不一定成立. 例如 , 对 令
是可测函数, 但它不是连续函数.
由于对任意 , 集 总是下述三个集合之一 : (当 ) , 中有理点集 ,当 ( ),, (), 它们都是可测集,故 是 上的可测函数, 但它在 是点点不连续函数。
若可测,则也可测,但其逆定理不成立。例如:设E为[0,1]上的不可测集, 则 在[0,1]上连续,所以它在[0,1]可测;但 在[0,1]不可测,这是因为,若0E,则不可测,若,则
不可测,所以在[0,1]上不可测。
一致收敛 →几乎处处收敛; 反之不成立。
函数列在开区间[0,1]上几乎处处收敛 实际上是处处收敛 , 但并不一致收敛. Rie sz定理 :设在 上 依测度收敛于 , 则存在子列 在 上 收敛于 . 由 依测度收敛于,对〉0,,从而对每一自然 , 存在 自然数,使,=1,2,3,.......,并且并且可以假定,令
,,则 ,因此 ,但在上 有 处处收敛于。其实,
,表示存在某个,使,故时,, 即当 时, ,因而在 上,收敛于。
叶果洛夫定理中条件 是不可少的,例如考虑R上的函数列 ,每个 是 上的可测函数,且 =1/2,有,因此定理中所述的对于=1不存在。
可列集的测度必为 0 , 但反过来就不成立了. 即如果 ,不一定有 E 为可列集的结论. 如对于 Cantor 三分集, 虽然有 , 但 Cantor 三分集却具有连续统势.
Cantor 三分集的由来是把闭区间[ 0 , 1] 三等分, 并把中间的 1/ 3 去掉, 然后把剩余的区间依次划分成三等分, 又把每一个中间的 1/ 3 去掉, 无限重复这个过程, 那些留下的点构成的集合就是 Cantor 三分集. 在第一步里, 长度为 1/ 3 的一个区间去掉了; 在第二