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:,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,,叶果洛夫定理的证明,对引理、叶果洛夫 定理及Lebesgue定理的证明的说明,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,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
2、集,在留下的集合上一致收敛,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) ,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,注:c.叶果洛夫定理中的 结论me不能加强到me=0,去掉一小测度集合 (1-,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
3、合上仍不 一致收敛。,例:函数列fn(x)=xn n=1,2,在(0,1)上 处处收敛到f(x)=0, 但不一致收敛;,注:c.叶果洛夫定理中结论me不能加强到me=0,设fn(x)= x n , 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),收敛间的关系,依测度收敛 但处处不收敛,依测度收敛 与点点收敛,R
4、iesz定理,若 于E,则必有fn的子列 fnk ,使得,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n1 n2 n3 nk,使得,故对任意0, ,有,依测度收敛的等价描述,令mE+,则 对fn 的任意子列 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,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,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 fn gn 的子列fnk gnk ,找 fnk gnk 的子列 fnki gnki使得,例 设 但 不依测度收敛于f 2于R,