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时间:2020-02-26
《实变函数与泛函分析基础(第三版).doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、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.学习本章时应注意以下几点.1、本章的基本概念较多,且有些概念(如内点、聚点、边界点等)相互联系,形式上也常有类似之处,因而容易混淆.学习这些概念时要细心认真,注意准确牢固地掌握每一个概念的实质,学习时可同其类似的概念对照,注意区别概念间的异同点.尤其要注意的是,本章对有些概念(如聚点),给出了多种等价(充要)条件,这将有利于理解概念的本质,特别是在讨论某些具体问题时,如能恰当地选用某种条件,常常会给问题的解决带来方便.所以对等价条件必须深刻理解,熟练灵活地运用.2、在
2、开集、闭集和完备集的性质的讨论中,开集是基础,因为闭集是开集的补集,完备集是一种特殊的闭集,所以弄清了开集的性质,闭集和完备集的性质也就自然得到了.3、本章中定理亦较多,对定理的学习,要注意弄清下述三点:一是定理的条件和要证的结论;二是定理的证明方法和推理过程;三是定理的意义和作用.要特别注意论证思路和方法,这样才能逐步提高分问题和解决问题的能力.同是定理,然它们的意义和作用也会不尽相同.本章有些定理,如有限覆盖定理(定理2.2.5),聚点存在定理(定理2.1.5)以及直线上开集的结构定理(定理2.3.1)等都是本章中的重要定理,在今后的学习中常有应用. 4、康托集是本章给出
3、的一个重要例子.对它的一些特殊性质,在直观上是难以想象的,比如它既是不包含任何区间的完备集,同时它还具有连续基数,下章中我们还将证明它的测度为零.正是因为它的这些“奇怪”性质,使得它在许多问题的讨论中起着重要作用.复习题一、判断题1、设,,则。(×)2、设,,则。(×)3、设,则。(×)4、设点为点集的内点,则。(√)5、设点为点集的外点,则。(√)6、设点为点集的边界点,则。(×)7、设点为点集的内点,则为的聚点,反之为的聚点,则为的内点。(×)8、设点为点集的聚点,则为的边界点。(×)9、设点为点集的聚点,且不是的内点,则为的边界点。(√)10、设点为点集的孤立点,则为的边
4、界点。(√)11、设点为点集的外点,则不是的聚点,也不是的边界点。(√)12、开集中的每个点都是内点,也是聚点。(√)13、开集中可以含有边界点和孤立点。(×)14、是开集的内部(开核)。(√)15、任意多个开集的并集仍为开集。(√)16、任意多个开集的交集仍为开集。(×)17、有限个开集的交集仍为开集。(√)18、闭集中的每个点都是聚点。(×)19、和都是闭集。(√)20、是闭集。(√)21、任意多个闭集的交集仍为闭集。(√)22、任意多个闭集的并集仍为闭集。(×)23、有限个闭集的并集仍为闭集。(√)24、是开集是闭集。(√)25、是完全集(完备集)是无孤立点的闭集。(√)
5、二、填空题1、设,是上的全部有理点,则;的内部空集;。2、设,,则;的内部空集;。3、设,,则;的内部;。4、设是康托(三分)集,则为闭集;为完全集;没有内点;c;0。5、设为上的开集的构成区间,则满足,且,。6、设,写出的所有的构成区间。7、设,写出的所有的构成区间。8、设为上的闭集,为的孤立点,则必为的两个邻接区间的公共端点。9、设为上的闭集,则的邻接区间必为的构成区间。三、证明题1、证明:。证明:因为,,所以,,,从而反之,对任意,即对任意,有为无限集,从而为无限集或为无限集至少有一个成立,即或,所以,,。综上所述,。2、证明:若为闭集,则为开集;若为开集,则为闭集。证明
6、:若为闭集,对任意,有,所以,不是的聚点。注意到为闭集,存在,使得,即,所以,是的内点。故是开集。(反证法)若不是闭集,则存在的一个聚点,从而。有是开集,存在,所以,这与是的一个聚点矛盾。故为闭集。3、证明:为闭集。证明:因为为闭集,则,而,所以。反之,因为,所以,,即为闭集。4、证明:开集减闭集的差集仍为开集;闭集减开集的差集仍为闭集。证明:记为开集,为闭集。由于,,且两个开集的交集仍为开集,两个闭集的交集仍为闭集,开集的余集是闭集,闭集的余集是开集,所以,是开集,是闭集。5、设是上的实值连续函数,则对任意实常数,为开集,为闭集。证明:对任意,有,由连续函数的局部保号性,存在
7、,使对任意,有,即,所以,,即为的内点。所以为开集。又是开集,所以,为闭集。6.证明:中任意闭集都可以表示成可数个开集的交。证:设为任意一个闭集,令,则均是开集,且,从而.下证:.对,则对,,使得,即,于是,从而.但是闭集,所以,故.因此,可以表示成可数个开集的交。证毕。7.是R上的连续函数,是开集,则一定是开集.证明:若则结论成立;若则对即又是开集,故,又在连续,对上述,使得当时,有,可见,当时,,从而可知,即是开集.
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