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《實(shí)變函數(shù) (6)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第一節(jié)外測度第三章測度論1.引言其中積分與分割、介點(diǎn)集的取法無關(guān)幾何意義(非負(fù)函數(shù)):函數(shù)圖象下方圖形的面積。xi-1xi(1)Riemann積分回顧(分割定義域)新的積分(Lebesgue積分,從分割值域入手)yiyi-1用mEi表示Ei的“長度”問題:如何把長度,面積,體積概念推廣?圓的面積內(nèi)接正n邊形的面積(內(nèi)填)內(nèi)接外切外切正n邊形的面積(外包)達(dá)布上和與下和Riemann積分xi-1xi達(dá)布下和的極限下積分(內(nèi)填)xi-1xi達(dá)布上和的極限上積分(外包)2Lebesgue外測度(外包)為
2、E的Lebesgue外測度。定義:,稱非負(fù)廣義實(shí)數(shù)下確界:即:用一開區(qū)間列“近似”替換集合E例設(shè)E是[0,1]中的全體有理數(shù),試證明E的外測度為0證明:由于E為可數(shù)集,再由ε的任意性知()例中單點(diǎn)集的外側(cè)度為零,即2.平面上的x軸的外測度為0思考:1.設(shè)E是平面上的有理點(diǎn)全體,則E的外測度為0思考:3.我們知道有理數(shù)與無理數(shù)在[0,1]上都稠密,問證明中的開區(qū)間列是否覆蓋了區(qū)間[0,1]由無理數(shù)集在[0,1]上稠密可知上面敘述的錯誤出在取 ,因?yàn)閕的取定依賴于δ事實(shí)上,能否覆蓋取決于ε的選
3、取()思考:對可數(shù)個開區(qū)間不一定有從左到右的一個排列(如Cantor集的余集的構(gòu)成區(qū)間)([())()(()])0 ?。弊ⅲ簩τ邢迋€開區(qū)間一定有從左到右的一個排列4.Lebesgue外測度的定義中,若我們用有限個開區(qū)間覆蓋[0,1]中的有理數(shù)全體,是否這有限個開區(qū)間也覆蓋[0,1](除可數(shù)個點(diǎn)外)故外側(cè)度的定義中,是可數(shù)個而不是有限個(2)Lebesgue外測度的性質(zhì)(b)的證明:能覆蓋B的開區(qū)間列也一定能覆蓋A,從而能覆蓋B的開區(qū)間列比能覆蓋A的開區(qū)間列要少,相應(yīng)的下確界
4、反而大。(b)單調(diào)性:(a)非負(fù)性:,當(dāng)E為空集時,(C)次可數(shù)可加性證明:對任意的ε>0,由外測度的定義知,對每個An都有一列開區(qū)間(即用一開區(qū)間{Inm}列近似替換An)注:一般證明都是從大的一邊開始,因?yàn)橥鉁y度的定義用的是下確界由的ε任意性,即得注:外測度的次可數(shù)可加性的等號即使A,B不交也可能不成立(反例要用不可測集),但有:當(dāng)區(qū)間Ii的直徑很小時候,區(qū)間Ii不可能同時含有A,B中的點(diǎn)從而把區(qū)間列Ii分成兩部分,一部分含有A中的點(diǎn),一部分含有B中的點(diǎn)。若d(A,B)>0,則例證明參見教材p
5、-56思考:書本中的證明用有限開覆蓋定理的目的何在?此例說明Lebesgue外測度某種程度是區(qū)間長度概念的推廣對任意區(qū)間,有例:Cantor集的外測度為0。注:稱外測度為0的集合為零集;零集的子集,有限并,可數(shù)并仍為零集證明:令第n次等分后留下的閉區(qū)間為