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《第四节 可测函数的收敛性(续) 实变函数课件》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第四节可测函数的收敛性(续)第四章可测函数各种收敛定义依测度收敛:去掉某个小(任意小)测度集,在留下的集合上一致收敛几乎一致收敛:去掉某个零测度集,在留下的集合上处处收敛几乎处处收敛:几乎处处收敛与几乎一致收敛(叶果洛夫定理)引理:设mE<+∞,fn,f在E上几乎处处有限且可测,设mE<+∞,fn,f在E上几乎处处有限且可测,(Lebesgue定理)设mE<+∞,fn,f在E上几乎处处有限且可测,叶果洛夫定理的证明引理:mE<+∞对引理、叶果洛夫定理及Lebesgue定理的证明的说明Lebesgue定理的证明叶果洛夫定理的证明Lebesgue定理的证明叶果洛夫定理的证明引理:
2、mE<+∞下证明由(3)推出(2)对引理、叶果洛夫定理及Lebesgue定理的证明的说明Lebesgue定理的证明叶果洛夫定理的证明引理:mE<+∞下证明由(4)推出(3)对引理、叶果洛夫定理及Lebesgue定理的证明的说明注:叶果洛夫定理的逆定理成立注:a.叶果洛夫定理的逆定理成立,无论mE<+∞或mE=+∞,几乎一致收敛:去掉某个小(任意小)测度集,在留下的集合上一致收敛几乎处处收敛:去掉某个零测度集,在留下的集合上处处收敛另外显然fn(x)在上点点收敛于f(x)所以fn(x)在E上a.e.收敛于f(x)证明:由条件知,存在可测集使且fn(x)在En上一致收敛于f(x)
3、,当然fn(x)在En上点点收敛于f(x)叶果洛夫定理的逆定理注:b.叶果洛夫定理中条件mE<+∞不可少不几乎一致收敛:去掉任意小(适当小)测度集,在留下的集合上任不一致收敛几乎一致收敛:去掉某个小(任意小)测度集,在留下的集合上一致收敛n例在R+上处处收敛于f(x)=1,但fn不几乎一致收敛于f于R+注:c.叶果洛夫定理中的结论me<δ不能加强到me=01-δ去掉一小测度集合(1-δ,1),在留下的集合上一致收敛,但去掉任意零测度集,在留下的集合上仍不一致收敛。例:函数列fn(x)=xnn=1,2,…,在(0,1)上处处收敛到f(x)=0,但不一致收敛;注:c.叶果洛夫定理
4、中结论me<δ不能加强到me=0设fn(x)=xn,x∈(0,1),则fn(x)处处收敛于f(x)=0,但fn(x)不一致收敛于f(x),即使去掉任意一零测度集,在留下的集合上fn(x)仍不一致收敛于f(x)。说明:去掉任意一个零测度集e,留下的集合(0,1)-e仍然以1为聚点从而可找到E-e中一点列{xn},使得收敛到1,故:从而E-e上fn(x)不一致收敛于f(x)叶果洛夫定理mE<+∞Lebesgue定理mE<+∞叶果洛夫逆定理收敛间的关系依测度收敛但处处不收敛01f1f601/4½3/4101/4½3/4101/4½3/4101/4½3/41f7f5f40½1f30½
5、1f201/81/4½1依测度收敛与点点收敛010½101/4½3/4101/81/4½1叶果洛夫定理mE<+∞Lebesgue定理mE<+∞叶果洛夫逆定理子列Riesz定理Riesz定理若于E,则必有{fn}的子列{fnk},使得子列引理:mE<+∞Lebesgue定理的证明叶果洛夫定理的证明收敛间的关系Riesz定理((6)到(1)的关系)我们只需证(5)到(3)的关系Riesz定理的证明证明:对Riesz定理证明的说明:其实从证明中的(*)式我们可看出从而可取得n10,,有依测度收敛的等价描述令mE<+∞,则对{fn}的任意子
6、列{fnk},存在{fnk}的子列{fnki},使得证明:(必要性)任取{fn}的子列{fnk},由于当然有由Riesz定理知,存在{fnk}的子列{fnki},使得⒋依测度收敛的性质(唯一性和四则运算)注:(1),(2),(4)当mE=+∞时,也成立;条件mE<+∞对(3)来说不可少.定理:令mE<+∞,,则(1)若又有,则f(x)=h(x)a.e.于E。设{fn}与{gn}是E上几乎处处有限的可测函数列,于E,于E,则于E注:(1),(4)的证明类似,只要利用证明:由于故这与(*)式矛盾,所以证明:假设不成立,则条件mE<+∞对(3)来说不可少注:令,则gn不依测度收敛于g
7、注:上述结果的证明也可通过依测度收敛的等价描述证明任取{fngn}的子列{fnkgnk},找{fnkgnk}的子列{fnkignki}使得例设但不依测度收敛于f2于R