解析学中間レポート課題

解析学中間レポート課題
担当教員:山田裕理
提出期限:2015 年 6 月 12 日
提出場所:教務課レポート提出ボックス
課題:
1. a < b (a, b ∈ R) に対して,
∞
∩
(
n=1
∞
1 ] ∩ [
1 ]
a− , b =
a − , b = [a, b],
n
n
n=1
∞
∪
(
n=1
∞
1] ∪ (
1)
a, b −
=
a, b −
= (a, b)
n
n
n=1
が成り立つことを示せ.
2. 1 変数の実数値関数 fn (x) (n = 1, 2, . . .) を次のように定義する.


−1 (x < −1/n)
fn (x) = nx (−1/n ≤ x ≤ 1/n)


1
(1/n < x)
各点 x において,数列 f1 (x), f2 (x), . . . の極限 lim fn (x) を φ(x) で表す.このように
n→∞
して定義される関数 φ のグラフを書け.
3. f, g : X −→ R を測度空間 (X, M, µ) 上の可測関数とする.零集合 N が存在して,
すべての x ∈ X − N について f (x) = g(x) であるとき,f = g a.e. と表す.これは
同値関係であることを示せ.
4. f, g を測度空間 (X, M, µ) 上の非負値可測関数とする.非負値単関数の積分の性質
を用いて,次のことを示せ.
∫
∫
∫
(1) (f + g)dµ =
f dµ + gdµ.
X
X
X
∫
(2) すべての x ∈ X に対して f (x) ≤ g(x) ならば,
∫
(3) A, B ∈ M, A ∩ B = ∅ ならば,
f dµ ≤
X
∫
f dµ =
A∪B
∫
∫
f dµ +
A
gdµ.
X
f dµ.
B