《第三章 测度论习题解答》.doc

第三章 测度论 四、习题解答 1、证明：若有界，则. 证明 有界，必有有限开区间 2、证明：可数点集的外测度为零。 证明 设，且 ， 所以。由 3、设是直线上一有界集合，则对任意小于恒有的子集 证明 设， 当时， 于是当时，证明 ，，所以上的连续函数 ； 因此对任意正数，存在 则 4、设是一些互不相交的可测集合，，求证 证明 因为是两两互相不交的可测集，由此由§2定理3推论1，对任意集合有特别取， 则所以 5、若 证明 任意集合， 所以 又，所以 所以 所以因而E是可测的 6、证明康托尔集合的测度为零。 证明 康托尔集是上挖去可数个互不相交开区间而成的，第一次挖去的开区间的长度为，第二次挖去的开区间总的长度为，，第次挖去的开区间总的长度为，因此在上的余集测度为（测度的可数可加性）。 又因 所以，，即康托尔集合的测度为0 7、设若A是可测集，证明 证明 因A是可测集，由卡拉泰奥多里条件， 另一方面，又有 由，所以 于是，代入前式得 8、证明：若E可测，则对于任意，恒有开集G及闭集F，使，而。 证明 当时，对任意，存在一列开区间使， 且，令，则为开集， ，因此从而 当时，E总可表为可数个互不相交的有界可测集的的； 对每个应用上面结果，可找到开集，使且， 令，为开集，，且 因此 又当E可测时，也可测，所以对任意有开集 且，因 令 9、设，存在两列可测集 ，则可测 证明 对任意所以 又，所以对任意， 令，得 所以是可测的，又 是可测的。 10、设，证明成立不等式： 证明 若，则结论成立，当时， 取，并且 则 所以由第7题， 11、设，若对任意的，存在闭集，使得， 证明E是可测集 证明 由条件对任何正整数，存在闭集，使 令，则是可测集且，由于对一切正整数，有 故，所以是可测集，因此是可测集 12、证明：直线上所有可测集合作成的类的基数等于直线上的所有集合类的基数。 证明 设直线上子集的全体为，由。 又康托尔集是基数为的零测度集，因而康托尔集的一切子集的外测度为零，是可测的，而直线上点的全体基数为，因此康托尔集的一切子集与直线上的一切子集是对等的，因此