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实变函数与泛函分析ppt


克服Rieman积分的缺陷的新思路:
yi yi-1
Ei {x : yi 1 f ( x) yi }
yi 的“长度”
max{ yi yi 1}
( L)
[ a ,b ]
f ( x)dx lim i m Ei
0
3.学习《实变函数与泛函》的方法 (三)
由于《实变函数与泛函》高度抽象、理 论性强,对于每一个尚未证明的结论都应持谨 慎态度,不能简单类比后就盲目承认和否定, 必须严格论证或举出反例,否则就有可能出现 例1、例2类似的错误。
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3.学习实变函数与泛函的方法(二)
尽管凭直观想象可能会出现例 1、例2那样 “似是而非,似非而是”的结论,但不能因噎 废食,在每一个定理、引理、推论的证明之前 都应尽量想象其合理的直观意义。直观解释虽 然不能代替严格的论证,却会给我们的证明带 来开阔思路的启迪,直观想象永远是数学各分 支发现联系、揭示规律、猜测命题的重要依据 和行之有效的手段之一。
2.《实变函数与泛函》的特点 (二)
例题少、定理、定义、引理、推论多, 理论性强:
理论性强是由于实变函数与泛函分析的内容 结构所决定的,因它只做一件事:恰当的改造积 分定义使得更多的函数可积。这就使得实变函数 与泛函分析的绝大部分篇幅都是在作理论上的准 备,很少有应用、例题的原因。但从另一个角度 讲,实变函数论的习题几乎全是证明题,而定理、 引理、推论的证明本身就是一些典型的,带证明 示范性的例子。 8
1.实变函数的内容(一)
顾名思义: 《实变函数论》即讨论以实数为变量的函数 中学学的函数概念都是以实数为变量的函数 大学的数学分析,常微分方程也是研究的以实数 为变量的函数 《实变函数论》还有哪些内容可学呢? 简单地说:《实变函数论》只做一件事,那就 是恰当的改造积分定义使得更多的函数可积,使得 操作更加灵活。
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4.学习实变函数论的方法(四)
既然《实变函数与泛函》是《数学分析》 研究范围、内容的扩展,研究结果的改进和完 善,新旧知识之间就难免存在诸多内在联系, 及时复习相关旧知识以达温故而知新的目的, 注重体会如何借鉴旧方法来解决新问题的思路, 同时特别注意新方法与旧方法实质区别之处, 把握创新点。
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2
Rieman积分的缺陷:
0 D(x) = 1
[ a ,b ]
x为[0,1]中无理数时 不可积 x为[0,1]中有理数时
n
( L)
f ( x) dx lim D(i ) | I i | 不存在
0
i 1
因为i 全取有理数时极限为1
i 全取无理数时极限为0
Rieman积分缺陷产生的根源: 分化呆板、苛刻:必须将定义域分成区间, 无论区间多么小D(x)的最大值都是1,最小值都 是0。 3 导致D(x)的大小和之差恒为1,无法任意小。
i 1
4
n
实现新思路的攻关路线:
首要问题:如何规定不规则集合
Ei {x : yi1 f ( x) yi } (第三章:测度论)
遗憾:不能对所有集合规定测度 退而求其次:探索哪些函数满足
的长度?
对任意yi1, yi , Ei {x : yi1 f ( x) yi }皆为可测集
1
(2) Riemann可积的充要条件
xi-1 xi
xi-1 xi
f(x)在[a,b]上Riemann可积


b
a
f ( x)dx lim M i xi lim mi xi f ( x)dx
b ||T || 0 i 1 ||T || 0 i 1 a
n
n
M i sup{ f ( x) : xi 1 x xi } mi inf{f ( x) : xi 1 x xi }
(第四章:可测函数)
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准备充分后就改造积分定义: 方法1:根据初衷规定
( L)
[ a ,b ]
f ( x)dx lim i mEi
0
i 1
n
其中yi1 i yi , Ei {x : yi1 f ( x) yi } max{yi yi1}
方法2:随机应变直接规定
( L)
[ a ,b ]
f ( x)dx mG( f , E), 此处E [a, b]
(第五章:积分理论)
接着讨论积分的性质:
(第六章:微分与积分)
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(第一章,第二章是必备公共基础)
2.《实变函数与泛函》的特点(一)
高度抽象,防不胜防:
抽象到什么程度呢?有人用八个字概括为:“似是 而非,似非而是”。在此举以下两例说明之: 例1:若许多同学站成一列,且男女生交叉排列, 任意两个男生中间有女生,任意两个女生中间有男生, 在其中任取一个片段,男女生的个数无非有三种可能, 但男女生个数至多相差一个。任意两个有理数中有无理 术,任意两个无理数中间有有理数,而任取一个片段, 无理数却比有理数多得多1,即“似是而非” 例2:有理数在直线上密密麻麻,自然数在直线上 稀稀拉拉,如果以前有人说自然数与有理数一样多的话, 没人敢承认,而《实变函数与泛函分析》通过严密论证 7 该结论无可非议。这就是所谓“似非而是”。
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