题目
11.若({f_{n)(x)}}是定义在E上的一列函数,且对任意x∈E,f_(n)(x)≤f_(n+1)(x),n=1,2,…证明:对任意c∈R,A_(n)=(x:f_{n)(x)>c}是单调增集合列,且lim_(n to infty)A_(n)=x:lim_{n to infty)f_(n)(x)>c}.
11.若{${f_{n}(x)}$}是定义在E上的一列函数,且对任意x∈E,f$_{n}$(x)≤f$_{n+1}$(x),n=1,2,…证明:对任意c∈R,A$_{n}$={x:f$_{n}$(x)>c}是单调增集合列,且$\lim_{n \to \infty}A_{n}=\{x:\lim_{n \to \infty}f_{n}(x)>c\}.$
题目解答
答案
**证明:**
1. **单调性**
对任意 $x \in A_n$,有 $f_n(x) > c$。由条件 $f_n(x) \leq f_{n+1}(x)$,得 $f_{n+1}(x) \geq f_n(x) > c$,故 $x \in A_{n+1}$。因此,$A_n \subseteq A_{n+1}$,即 $\{A_n\}$ 单调增。
2. **极限**
由于 $\{A_n\}$ 单调增,其极限为 $\bigcup_{n=1}^\infty A_n$。
- **包含关系1**:若 $x \in \bigcup_{n=1}^\infty A_n$,则存在 $n_0$ 使 $f_{n_0}(x) > c$。由单调性,$\lim_{n \to \infty} f_n(x) \geq f_{n_0}(x) > c$,故 $x \in \{x : \lim_{n \to \infty} f_n(x) > c\}$。
- **包含关系2**:若 $x \in \{x : \lim_{n \to \infty} f_n(x) > c\}$,则 $\lim_{n \to \infty} f_n(x) = L > c$。存在 $N$ 使 $f_N(x) > c$,即 $x \in A_N \subseteq \bigcup_{n=1}^\infty A_n$。
综上,$\bigcup_{n=1}^\infty A_n = \{x : \lim_{n \to \infty} f_n(x) > c\}$,即 $\lim_{n \to \infty} A_n = \{x : \lim_{n \to \infty} f_n(x) > c\}$。
**答案:**
\[
\boxed{
\begin{array}{l}
\text{对任意 } c \in \mathbb{R}, \text{ 集合 } A_n = \{ x : f_n(x) > c \} \text{ 是单调增集合列,且} \\
\lim_{n \to \infty} A_n = \{ x : \lim_{n \to \infty} f_n(x) > c \}.
\end{array}
}
\]