练习

Show that if and then a.e..

证明

。若 ,那么由测度的连续性知道,存在足够大的 使得 。那么

从而矛盾。

练习

Let and

As ,

证明

不妨设 有限,否则命题化为 显然成立。那么有

从而命题得证。

练习

Let be an integrable function on and .

  1. Use the definition of the integral to conclude there is a simple function with

  2. Use Exercise A.2.1 to approximate the by finite unions of intervals to get a step function

    with , so that

  3. Round the corners of to get a continuous function so that

To make a continuous function replace each by a function that is on , on , and linear otherwise. If the are small enough and we let

then

证明

  1. 由于 不妨先证明 ,然后类似证明 。由积分的定义知道存在可测函数 ,使得 有界,且支集测度有限,且

    ,再由积分定义知道存在非负简单函数 ,使得

    那么

    类似得到 满足

    直接得到结果。

  2. 对每个 ,由测度近似定理知道存在有限个开区间 使得对

    那么就有

    重新排列就能够得到欲证命题。

练习

Prove the Riemann-Lebesgue lemma. If is integrable then

Hint: If is a step function, this is easy. Now use the previous exercise.

证明

先证明对于任意开区间 成立

考虑到 是以 为周期的周期函数,且在一个周期内的积分是 ,从而知道

其中 . 令 就得到积分趋近于 . 那么对任意的 step function ,记

那么就有

从而原命题在 为 step function 时成立。对于 为任意可积函数, 的情况,存在 step function 构成的函数列 使得

从而有