题目
5. (5.0分) 可测集的特征函数在任何可测集上都是可测的。()A. 对B. 错
5. (5.0分) 可测集的特征函数在任何可测集上都是可测的。()
A. 对
B. 错
题目解答
答案
A. 对
解析
考查要点:本题主要考查可测函数的定义及特征函数的可测性判断。
解题核心思路:
特征函数$\chi_E$的可测性由其定义域的可测性决定。若$E$是可测集,则$\chi_E$的取值对应的集合(如$\chi_E > a$时的集合)均为可测集,从而$\chi_E$本身是可测函数。无论在哪个可测集上限制,其可测性均保持。
破题关键点:
- 特征函数的定义:$\chi_E(x) = \begin{cases} 1, & x \in E, \\ 0, & x \notin E. \end{cases}$
- 可测函数的判定:若$E$可测,则对任意实数$a$,集合$\{x \mid \chi_E(x) > a\}$为$\emptyset$(当$a \geq 1$)或$E$(当$a < 1$),均为可测集。
- 限制在可测集上:若$A$是可测集,则$\chi_E$在$A$上的限制等价于$\chi_{E \cap A}$,而$E \cap A$仍可测,故限制后仍为可测函数。
关键步骤解析:
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特征函数的可测性:
若$E$是可测集,则对任意实数$a$,集合$\{x \mid \chi_E(x) > a\}$的取值范围为:- 当$a \geq 1$时,$\{x \mid \chi_E(x) > a\} = \emptyset$(可测);
- 当$a < 1$时,$\{x \mid \chi_E(x) > a\} = E$(可测)。
因此,$\chi_E$是可测函数。
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在任意可测集上的限制:
设$A$为任一可测集,则$\chi_E$在$A$上的限制为$\chi_E|_A(x) = \chi_{E \cap A}(x)$。
由于$E \cap A$是可测集,$\chi_{E \cap A}$仍满足可测函数的定义,故$\chi_E$在$A$上可测。
结论:题目陈述正确,答案为A. 对。