题目
若f_n(x),g_n(x)是E上a.e.有限的可测函数列,分别依测度收敛于函数f和g,则f_ng_n依测度收敛于函数fg。A. 正确B. 错误
若$f_n(x),g_n(x)$是E上a.e.有限的可测函数列,分别依测度收敛于函数$f$和$g$,则$\{f_ng_n\}$依测度收敛于函数$fg$。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
本题考查可测函数列列依测度收敛的性质及相关证明。解题思路是根据依测度收敛的定义,通过要证明$\{f_ng_n\}$依测度收敛于函数$fg$,即对于任意的\\($\varepsilon>0$,证明$\lim_{n\rightarrow\infty}mE(|f_ng_n - fg|>\varepsilon)=0)$。利用绝对值不等式$\vert f_ng_n - fg\vert=\vert f_ng_n - f_ng+ f_ng - fg\vert\leqslant\vert f_n - f\vert\vert g_n\vert+\vert f\vert\vert g_n - g\vert$,再结合已知条件$f_n(x),g_n(x)$分别依测度收敛于函数$f$和$g$以及可测函数列的性质进行推导。
下面进行详细的证明:
- 首先,利用绝对值不等式对$\vert f_ng_n - fg\vert=\vert f_ng_n - f_ng+ f_ng - fg\vert\leqslant\vert f_n - f\vert\vert g_n\vert+\vert f\vert\vert g_n - g\vert$。
- 对于任意的$\varepsilon>0$,有$E(|f_ng_n - fg|>\varepsilon)\subseteq E(|f_n - f_n||g_n|>\frac{\varepsilon}{2})\cup E(|f||g - g_n|>\frac{\varepsilon}{2})$。
- 然后,因为$f_n(x),g_n(x)$是$E$上$a.e.$有限的可测函数列,分别依测度收敛于函数$f$和$g$,即$\lim_{n\rightarrow\infty}mE(|f_n - f|>\delta)=0$,$\lim_{n\rightarrow\infty}mm\\(E(|f_ng_n - fg|>\varepsilon)$依测度收敛于$0$,也就是$\{f_ng_n\}$依测度收敛于函数$fg$。