《实变函数》课程大纲
课程编码:1908244108课程名称:实变函数
英文名称:RealVariableFunction
课程类型:?通识教育课程?学科基础教育课程?专业教育课程课程性质:?必修?方向?选修总学时数:64学时(授课64学时)总学分数:4先修课程:数学分析;复变函数适用专业:统计学
开课学期:第四学期
开课学院/部(室/所/其他):数学与统计学院一、课程地位与作用
《实变函数》、《复变函数》和《泛函分析》构成了自微积分创立以来现代分析数学的三大分支,《实变函数》在函数研究方面有举足轻重的地位。
本课程是数学与应用数学专业学生开设的专业教育必修课程。
《实变函数》是微积分的进一步发展,它揭示出Riemann积分存在的缺陷,给出了完善测度理论和新型Lebesgue积分理论,恰当地改造了《数学分析》中Riemann积分的定义使更多的函数可积,是数学的一次深刻变革与发展。《实变函数》在《泛函分析》及《概率论》等许多领域都产生了极大的影响并有重要的应用,为近代分析数学奠定了基础。
学习《实变函数》之前,须先修《数学分析》和《复变函数》。
课程目标
该课程侧重理论知识的培养,通过本课程的理论教学,实现下列目标:
学习《实变函数》的知识内容
可列集的定义及性质;
一维开集的构造定理及Cantor集的构造和性质;
有界点集外、内测度的定义及性质;
可测集的定义及性质;
可测函数的定义及性质;
可测函数列的收敛定理及这些收敛间的关系;
L可积的概念和性质;
L积分与极限换序定理的内容及应用;
L积分与R积分间的比较。
理解和领悟《实变函数》研究内容的实质
实变函数论创立一套新的Lebesgue积分理论,其中包括测度理论。它克服了Riemann积分中一些苛刻的条件,比如对微积分基本定理,Riemann可积函数,积分与极限交换次序等,得到了一系列漂亮而又非常实用的结果,把函数的研究范围从基本上连续拓宽为几乎处处连续,为以后的学习和研究开启了一扇大门。
掌握《实变函数》的核心内容
《实变函数》的核心内容是Lebesgue测度和Lebesgue积分理论,要应用比较的方法,深刻理解测度论的发展、积分与极限交换次序运算中实变函数论与数学分析间的区别和联系。
学研究能力
学习《实变函数》的理论知识后,可以提高学生的抽象思维能力和逻辑推导能力。
课程目标支撑毕业要求
课程目标
毕业要求1
毕业要求2
毕业要求3
毕业要求4
毕业要求5
毕业要求6
毕业要求7
毕业要求8
目标1
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目标2
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目标3
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目标4
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课程教学内容与基本要求
第一章集与点集
参考课时:14学时(支撑课程目标1、4)
教学目标:目的是让学生掌握可列集、不可列集的概念,了解一些常见的可列集和不可列集,掌握可列集的性质;掌握一维直线上的开集的构造定理;Cantor三分集的构造与性质。
教学内容:集及其运算;映射·集的对等·可列集;一维开集、闭集及其性质;开集的构造;集的势·序集。
学习重点:可列集的概念和性质;一维不可列集的例子;Cantor三分集的构造与性质;一维开集的构造。
学习难点:开集、闭集、聚点、完全集、集合对等及基数等概念,可列集的概念及性质,常见可列集和不可列集的例子,一维直线上开集的构造定理及Cantor三分集的构造与性质。
学习建议:学生自己利用计算机演示Cantor三分集的构造过程,深刻理解该集合的性质。
第二章Lebesgue测度(支撑课程目标1、2、3、4)参考课时:14学时教学目标:要求学生掌握一维可测集的概念、性质及其与开闭集测度间的关系。
教学内容:一维开集、闭集的测度及其性质;有界点集的外、内测度、可测集;可测集的性质;关于测度的几点评注。
学习重点:开集(闭)集测度的定义与性质;有界点集的内(外)测度,可测集的定义与性质;单调集。
学习难点:有界点集的外、内测度、可测集;可测集的性质及可测集与开、闭集间的区别与联系。学习建议:学生查阅数学史,了解测度的发展历程,深刻理解外侧度性质比内测度性质的优越性。
第三章可测函数(支撑课程目标1、2、3)参考课时:16学时
教学目标:要求学生掌握可测函数的概念、性质、构造及可测函数列的收敛性。
教学内容:简单函数的概念;可测函数的概念及性质;可测函数列的收敛性;可测函数的构造。
学习重点:可测函数的基本性质和构造,可测函数列各种收敛性间的关系;叶果洛夫定理,鲁津定理,Riesz定理的内容。
学习难点:可测函数的构造,可测函数列各种收敛性间的关系;鲁津定理,Riesz定理,叶果洛夫定理及其逆定理的内容和证明。
学习建议:对比数学分析课程中函数列的收敛概