Главная страница
Навигация по странице:

  • Задание 4. 1. a)

  • ИРСы по действительному анализу. 2. Варианты индивидуальных заданийЗадание 1


    Скачать 152.09 Kb.
    Название2. Варианты индивидуальных заданийЗадание 1
    Дата26.06.2018
    Размер152.09 Kb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаИРСы по действительному анализу.pdf
    ТипДокументы
    #47889

    2. Варианты индивидуальных заданий
    Задание 1. Определить и изобразить на рисунках множества A, B,
    A ∪ B, A ∩ B, A\B, B\A, A∆B.
    1. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : x = y},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : |x| + |y|
    1}
    2. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : y = −x},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : x
    2
    + y
    2 1}
    3. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : y = x
    2
    },
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : x
    2
    + (y − 1)
    2 1}
    4. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : xy
    0},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : x
    2
    + y
    2 1}
    5. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : y = −x
    2
    },
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : (x + 1)
    2
    + (y + 1)
    2 1}
    6. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : xy
    0},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : |x| + |y|
    1}
    7. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : x y},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : 9x
    2
    + y
    2 36}
    8. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : x y},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : 4x
    2
    + 9y
    2 36}
    9. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : max {|x|, |y|} = 1},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : x
    2
    + y
    2 1}
    10. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : max {|x|, |y|}
    2},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : y x + 1}
    11. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : y x
    2
    },
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : y
    4 − x
    2
    }
    12. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : x = −y},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : |x| + |y|
    2}
    13. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : |x| + |y|
    3},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : max {|x|, |y|}
    2}
    14. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : y = −x
    2
    },
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : (x − 1)
    2
    + (y + 1)
    2 1}
    15. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : xy
    0},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : x
    2
    + (y + 1)
    2 1}
    16. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : xy
    0},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : x
    2
    + y
    2 4}
    17. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : y = x
    2
    },
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : (x − 1)
    2
    + (y − 1)
    2 4}
    8

    18. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : x
    2
    = y},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : x
    2
    + y
    2 4}
    19. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : xy
    0},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : |x| + |y − 2|
    1}}
    20. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : x = −y},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : (x − 2)
    2
    + (y + 3)
    2 1}
    21. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : x y},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : 9x
    2
    + y
    2 9}
    22. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : x y},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : x
    2
    + 4y
    2 4}
    23. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : |x| + |y|
    2},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : 9x
    2
    + y
    2 9}
    24. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : max {|x|, |y|}
    2},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : x
    2
    + 1
    y}
    25. A = {(x, y) ∈ R
    2
    : max {|x|, |y|}
    2},
    B = {(x, y) ∈ R
    2
    : 4 − x
    2
    y}
    Задание 2. Пусть A, B, C - подмножества некоторого множества X.
    Доказать, что
    1) (X\C)\(X\A) ⊂ A\C;
    2) (X\C)\B = X\(C ∪ B);
    3) A\C ⊂ (A\B) ∪ (B\C);
    4) (A ∩ B) ∪ C = (A ∪ C) ∩ (B ∪ C);
    5) A ⊂ B ⇔ X\B ⊂ X\A;
    6) A ∩ B = X\((X\A) ∪ (X\B));
    7) A ∪ B = A ∪ (A B);
    8) A\B = A ∩ (A B);
    9) если A B = A, то B = Ø;
    10) (A C) ∪ (B C) = (A ∪ B ∪ C)\(A ∩ B ∩ C);
    11) (A ∪ B) C ⊂ (A C) ∪ (B C);
    12) A B = (X\A) (X\B);
    13) A (A B) = B;
    14) A × (B ∪ C) = (A × B) ∪ (A × C);
    15) (A × B) ∩ (C × D) = (A ∩ C) × (B ∩ D);
    16) (A\B) × C = (A × C)\(B × C);
    17) (A\C)\(B\A) ⊂ (A\C) ⊂ (A\B) ∪ (B\C);
    18) A ∩ (B C) = (A ∩ B) (A ∩ C);
    9

    19) A B ⊂ (A C) ∪ (B C);
    20) A\(B\C) = (A\B) ∪ (A ∩ C);
    21) (A\B)\C = (A\C)\(B\C);
    22) (A ∩ B)\C = (A\C) ∩ (B\C);
    23) если C ⊂ A, то A\(B\C) = (A\B) ∪ C;
    24) (A B)\C = (A\C) (B\C);
    25) (A\B) ∩ C = (A ∩ C)\B.
    Задание 3. Установить взаимно однозначное соответствие
    1) между полуотрезком [0, 1) и полуосью [0, +∞);
    2) между интервалом (0, 1) и отрезком [0, 1];
    3) между отрезком [0, 1] и всей числовой прямой R;
    4) между множествами [0, 3] и [0, 1) ∪ [2, 3];
    5) между окружностью единичного радиуса и отрезком [0, 1];
    6) между открытым единичным кругом и замкнутым единичным кругом;
    7) между поверхностью сферы с одной выколотой точкой и плоскостью;
    8) между множеством [0, 1] ∪ {2, 3} и интервалом (0, 1);
    9) между множеством всех иррациональных чисел и множеством всех действительных чисел;
    10) между числовой прямой R и интервалом (a, b);
    11) между отрезком [0, 1] и лучом [0, ∞);
    12) между лучом [0, ∞) и всей числовой прямой R;
    13) между лучом [0, ∞) и интервалом (a, b);
    14) между точками открытого квадрата (−
    π
    2
    ,
    π
    2
    ) × (−
    π
    2
    ,
    π
    2
    ) и точками от- крытого прямоугольника (a, b) × (c, d);
    15) между точками открытого квадрата (−
    π
    2
    ,
    π
    2
    ) × (−
    π
    2
    ,
    π
    2
    ) и точками плоскости;
    16) между замкнутым единичным кругом и дополнением к открытому единичному кругу;
    17) между замкнутым единичным кругом и дополнением к нему;
    18) между окружностью и прямой;
    19) между множествами [0, 5] и [0, 1] ∪ [2, 3] ∪ [4, 5];
    20) между открытым единичным кругом и множеством точек плоско- сти, являющихся дополнением к замкнутому единичному кругу;
    21) между точками открытого прямоугольника (a, b) × (c, d) и точками плоскости;
    22) между плоскостью и открытым квадратом (−
    π
    2
    ,
    π
    2
    ) × (−
    π
    2
    ,
    π
    2
    );
    10

    23) между всей поверхностью сферы и плоскостью;
    24) между множествами (−∞, 0] ∪ [1, +∞) и (0, 1);
    25) между множествами [−1, 0] ∪ {
    1
    n
    : n = 1, 2, . . .} и (0, 1).
    Задание 4.
    1. a) Доказать, что если |A\B| = |B\A|, то |A| = |B|.
    b) Какова мощность бесконечного множества попарно непересека- ющихся интервалов на прямой?
    2. a) Доказать, что если A ⊂ B и |A| = |A ∪ C|, то |B| = |B ∪ C|.
    b) Какова мощность множества всех конечных последовательностей действительных чисел?
    3. a) Верно ли утверждение: "Если |A| = |C|, |B| = |D|, причем B ⊂ A,
    D ⊂ C, то |A\B| = |C\D|"?
    b) Какова мощность множества M точек на плоскости с целочис- ленными координатами?
    4. a) Пусть C ⊂ A, D ⊂ B, |C ∪ B| = |C|. Доказать, что |A ∪ D| = |A|.
    b) Какова мощность множества всех строго возрастающих последо- вательностей натуральных чисел?
    5. a) Верно ли утверждение: "Если |A| = |B|, A ⊂ C, B ⊂ C, то
    |C\A| = |C\B|"?
    b) Какова мощность множества P[x ] всех многочленов с целыми ко- эффициентами?
    6. a) Верно ли утверждение: "Если |A| = |B|, C ⊂ A, C ⊂ B, то
    |A\C| = |B\C|"?
    b) Какова мощность множества всех кругов на плоскости?
    7. a) Доказать с помощью теоремы Кантора-Бернштейна, что любой круг равномощен любому квадрату.
    b) Какова мощность множества всех окружностей на плоскости, ра- диусы которых рациональны и координаты центра которых — рацио- нальные числа?
    8. a) Доказать с помощью теоремы Кантора-Бернштейна, что на плос- кости замкнутый круг и открытый круг того же радиуса эквивалентны.
    b) Какова мощность множества всех многочленов с произвольными действительными коэффициентами?
    9. a) Доказать с помощью теоремы Кантора-Бернштейна эквивалент- ность плоскости и замкнутого квадрата на плоскости.
    b) Какова мощность множества всех конечных десятичных дробей?
    11

    10. a) Доказать с помощью теоремы Кантора-Бернштейна эквивалент- ность любого отрезка и любого интервала на прямой.
    b) Какова мощность множества всевозможных последовательно- стей рациональных чисел
    11. a) Доказать с помощью теоремы Кантора-Бернштейна эквивалент- ность плоскости и открытого круга на плоскости.
    b) Какова мощность множества уравнений вида a n
    x n
    + a n−1
    x n−1
    +
    + . . . + a
    1
    x
    1
    + a
    0
    = 0, где коэффициенты - рациональные числа, а n- натуральное число?
    12. a) Доказать с помощью теоремы Кантора-Бернштейна эквивалент- ность замкнутого эллипса и замкнутого круга на плоскости.
    b) Какова мощность множества точек {(x, y) ∈ R
    2
    : y > x
    2
    }?
    13. a) Доказать с помощью теоремы Кантора-Бернштейна эквивалент- ность любого замкнутого шара и куба в трехмерном пространстве.
    b) Какова мощность множества всех конечных подмножеств мно- жества натуральных чисел?
    14. a) Пусть |A| = |B| и A и B — бесконечные множества. Существует ли подмножество множества A, отличное от A, эквивалентное B?
    b) Какова мощность множества всех сторого возрастающих непре- рывных функций, заданных на отрезке?
    15. a) Пусть |A| = |B| и A и B — бесконечные множества. Существует ли множество, содержащее множество A, отличное от A, эквивалент- ное B?
    b) Какова мощность множества чисел вида n k
    , где n, k — натураль- ные?
    16. a) Можно ли сказать, что если A = B, то |A| = |B| и, наоборот,
    если |A| = |B|, то A = B?
    b) Какова мощность множества всех действительных чисел, за- ключенных между 0 и 1, в разложении которых в бесконечную деся- тичную дробь отсутствует цифра 5?
    17. a) Верно ли утверждение: "Если E - бесконечное множество чисел,
    расположенное на луче (0, +∞), то найдется такое число τ > 0, что множество E ∩ (τ, +∞) бесконечно"?
    b) Какова мощность множества всех точек плоскости с целыми ко- ординатами, расположенных вне квадрата с центром в начале коорди- нат и стороной a?
    18. a) Верно ли утверждение, что если |A| = |B|, то |A\B| = |B\A|?
    12

    b) Какова мощность множества всех действительных чисел, за- ключенных между 0 и 1, в разложении которых в бесконечную деся- тичную дробь имеется цифра 5?
    19. a) Верно ли утверждение, что если |A| = |B|, |C| = |D|, то |A∩ C| =
    = |B ∩ D|?
    b) Какова мощность бесконечного множества отрезков, лежащих на прямой и не имеющих общих внутренних точек?
    20. a) Верна ли формула: |A × B| = |B × A|?
    b) Доказать, что если A = B ∪ C и A имеет мощность континуум, то по крайней мере одно из множеств B и C имеет мощность континуум.
    21. a) Верна ли формула: (A
    1
    ∼ B
    1
    ) ∧ (A
    2
    ∼ B
    2
    ) → (A
    1
    × A
    2
    ) ∼
    ∼ (B
    1
    × B
    2
    )?
    b) Доказать, что если расстояние между любыми двумя точками множества E на прямой больше единицы, то множество E конечно или счетно.
    22. a) Доказать, что для любого конечного множества A, содержащего m элементов, множество всех его подмножеств содержит 2
    m элемен- тов.
    b) Доказать, что если A = ∪A
    n
    , n ∈ N и A имеет мощность конти- нуум, то по крайней мере одно из множеств A
    n имеет мощность континуум.
    23. a) Доказать с помощью теоремы Кантора-Бернштейна, что замкну- тый эллипс и открытый квадрат на плоскости эквивалентны.
    b) Какова мощность множества строго возрастающих последова- тельностей натуральных чисел?
    24. a) Пусть A, B ⊂ R. Верна ли формула: A ∼ B → arctg A ∼ arctg B?
    b) Какова мощность множества всех действительных чисел, за- ключеных между 0 и 1 , в разложении которых в бесконечную деся- тичную дробь цифра 3 находится на втором месте?
    25. a) Доказать с помощью теоремы Кантора-Бернштейна эквивалент- ность трехмерного пространства и замкнутого куба.
    b) Какова мощность множества всех логарифмических функций y = log a
    x, где a ∈ R, a > 0, a = 1?
    Задание 5.
    1. Множество A = A ∪ A , где A — множество всех предельных точек
    A, называется замыканием множества A. Доказать, что A замкнуто то- гда и только тогда, когда A = A.
    13

    2. Доказать, что A — наименьшее замкнутое множество, то есть
    A = ∩{F : A ⊂ F }, где все F — замкнуты.
    3. Доказать, что для любых множеств A и B выполняется равенство
    A ∪ B = A ∪ B.
    4. Доказать, что для любого множества A из того что A ⊂ B следует,
    что A ⊂ B.
    5. Обозначим через intA — множество внутренних точек множества A.
    Доказать, что R\A = int(R\A), R\intA = R\A.
    6. Доказать, что intA ⊂ A. Привести пример, когда эти множества раз- личны.
    7. Доказать, что если множества A и B открыты и A ∩ B = ∅, то
    A ∩ B = ∅ и A ∩ B = ∅ (хотя, возможно A ∩ B = ∅).
    8. Доказать, что intA ⊂ A. Привести пример, когда эти множества раз- личны.
    9. Доказать, что если множество A на прямой замкнуто и ограничено,
    то любая последовательность точек из A имеет предельную точку в A.
    Привести пример.
    10. Доказать, что если множество A на прямой ограничено, но не за- мкнуто, то неверно утверждение: любая последовательность точек из A
    имеет предельную точку в A. Привести пример.
    11. Доказать, что если множество A на прямой замкнуто, но не огра- ничено, то неверно утверждение: любая последовательность точек из A
    имеет предельную точку в A. Привести пример.
    12. Доказать, что если функция y = f (x) непрерывна, то ее график
    G = {(x, y) : y = f (x)} — замкнутое множество на плоскости.
    13. Пусть f (x), g(x) — две непрерывные функции. Доказать, что мно- жество точек {x : f (x) = g(x)} замкнуто на числовой прямой.
    14. Пусть f (x), g(x) — две непрерывные функции. Доказать, что мно- жество точек {x : f (x)
    g(x)} замкнуто на числовой прямой.
    15. Пусть f (x) — непрерывная функция. Доказать, что для любого a ∈ R множество точек {x : f (x) = a} замкнуто на числовой прямой.
    16. Пусть f (x) — непрерывная функция. Доказать, что для любого a ∈ R множество точек {x : f (x)
    a} замкнуто на числовой прямой.
    17. Доказать, что внутренность любого множества есть наибольшее от- крытое множество, содержащееся в нем.
    18. Всегда ли объединение конечного семейства совершенных множеств является совершенным множеством?
    14

    19. Верно ли утверждение: "Внутренность пересечения двух множеств равна пересечению их внутренностей"?
    20. Верно ли утведждение: "Внутренность объединения двух множеств равна объединению их внутренностей"?
    21. Доказать, что граница объединения двух множеств содержится в объединении их границ.
    22. Доказать, что замыкание каждого множества замкнуто.
    23. Пусть f (x) – непрерывная функция, определенная всюду на оси Ox.
    Доказать, что множество тех точек оси Ox, где f (x) > a, открыто.
    24. Построить последовательность открытых множеств, пересечение которых не является открытым.
    25. Доказать, что интервал (a, b) нельзя представить в виде объеди- нения счетной совокупности попарно не пересекающихся замкнутых множеств.
    Задание 6.
    1. Доказать, что всякое измеримое множество A положительной ли- нейной меры имеет мощность континуум.
    2. Каково строение и какова мера множества тех точек отрезка [0, 1],
    десятичное разложение которых невозможно без цифры 3?
    3. Доказать, что всякое множество A, расположенное на действитель- ной оси (даже если оно является неизмеримым множеством на прямой),
    измеримо на плоскости Oxy и его плоская мера равна 0.
    4. Доказать, что любое измеримое множество A на плоскости, имею- щее положительную плоскую меру 5, содержит измеримое подмноже- ство M плоской меры 3.
    5. Может ли равняться нулю мера множества, которое содержит хотя бы одну внутреннюю точку?
    6. Какова мера Лебега множества тех чисел отрезка [0, 1], десятичное разложение которых невозможно без цифры 1?
    7. Найти меру Лебега множества тех чисел отрезка [0, 1], в десятичной записи которых не встречается цифра 1.
    8. Найти меру Лебега множества тех чисел отрезка [0, 1], в десятичной записи которых не встречаются цифры 1 и 2.
    9. Пусть E — неизмеримое множество, E ⊂ [0, 1] и множество A тако- во, что µ([0, 1]\A) = 0. Доказать, что E ∩ A неизмеримо.
    10. Может ли объединение A = ∪A
    n
    , n ∈ N возрастающей последова-
    15
    тельности измеримых множеств конечной меры иметь конечную меру?
    Бесконечную меру?
    11. Доказать, что на прямой любое ограниченное измеримое множество
    E меры µ(E) = 3 содержит измеримое подмножество меры 1.
    12. Пусть на отрезке [0, 5] заданы измеримые множества A и B такие,
    что µ(A) + µ(B)>4. Доказать, что µ(A ∩ B) > 0.
    13. Построить счетное множество на прямой такое, что µ(A ) > 0.
    14. Пусть G — открытое множество на прямой и µ(G) = 3. Доказать,
    что существует открытое множество H ⊂ G такое, что µ(H) = 2.
    15. Можно ли на отрезке [3, 5] построить замкнутое множество, мера которого равна 2, но которое отлично от всего отрезка [3, 5]?
    16. Доказать, что для любого открытого множества A, мера µ(A) > 0.
    17. Пусть A, B измеримые множества и существуют множества E, F
    такие, что A E = B F , причем µ(E) = µ(F ) = 0. Показать, что то- гда µ(A) = µ(B).
    18. Найти меру Лебега множества тех чисел отрезка [1, 2], в десятичной записи которых не встречается цифра 2.
    19. Найти меру Лебега множества тех чисел отрезка [0, 1], в десятичной записи которых не встречаются цифры 3 и 4.
    20. Доказать, что на прямой любое ограниченное измеримое множество
    E меры µ(E) = 4 содержит измеримое подмножество меры 2.
    21. Доказать, что в каждом совершенном множестве, есть совершенное подмножество меры нуль.
    22. Доказать, что если A измеримое множество положительной меры на отрезке [a, b], то в нем существуют такие точки x и y, расстояние между которыми рационально.
    23. Пусть G открытое множество на прямой и µ(G) = 6. Доказать, что существует открытое множество H ⊂ G такое, что µ(H) = 4.
    24. Можно ли на отрезке [−1, 1] построить замкнутое множество, мера которого равна 2, но которое отлично от всего отрезка [−1, 1]?
    25. Каково строение и какова мера множества тех точек отрезка [0, 1],
    десятичное разложение которых невозможно без цифры 2?
    Задание 7.
    1. Доказать, что если функции f и g измеримы на множестве E, то и функция m(x) = min {f (x), g(x)} измерима.
    16

    2. Доказать, что если функция f измерима на множестве E, то функция
    [f (x)]
    n
    =
    f (x), f (x)
    n n,
    f (x) > n
    ,
    n ∈ N
    также измерима.
    3. Измерима ли функция f (x) =
    1
    x(x − 1)
    на интервале (0, 1)?
    4.
    Доказать, что если {f n
    (x)} — ограниченная последовательность измеримых функций, то g(x) = sup n
    f n
    (x) измерима.
    5. Доказать, что любая кусочно-монотонная на отрезке [a, b] функция измерима.
    6. Измерима ли на множестве [0, 1] функция f (x) =
    1, при x ∈ [0, 1]\Q
    n, при x ∈ Q ∩ [0, 1]
    ?
    7. Доказать, что если функция, определенная на отрезке [a, b], измери- ма на любом отрезке вида [a + ε, b − ε], где ε > 0, то она измерима и на всем отрезке [a, b].
    8.
    Доказать, что произведение функции Дирихле на произвольную функцию есть функция измеримая.
    9. Измерима ли на интервале (0,
    π
    2
    ) функция f (x) =
    0,
    x ∈ E
    sin x, x /
    ∈ E,
    где E — неизмеримое подмножество интервала (0,
    π
    2
    )?
    10. Доказать, что если функция f измерима, то и |f | измерима. Верно ли обратное?
    11. Измерима ли на всей числовой прямой функция f (x) =
    g(x),
    x ∈ E
    1 − g(x), x /
    ∈ E,
    где E — неизмеримое подмножество R, а g(x) непрерывна и не обра- щается в ноль на R?
    12. Доказать, что если функции f и g измеримы, то измеримы также
    17
    функции f + g, f − g, f · g.
    13. Измерима ли на интервале (0,
    π
    2
    ) функция f (x) =
    sin x, x ∈ E
    cos x, x /
    ∈ E,
    где E — неизмеримое подмножество интервала (0,
    π
    2
    )?
    14. Описать те числа n, при которых из измеримости f n
    (x) следует измеримость f (x).
    15. Измерима ли на всей числовой прямой функция f (x) =
    tgx,
    при x ∈ Q
    sin x, при x /
    ∈ Q
    ?
    16. Доказать, что если f измеримая функция на множестве E, то f
    +
    (x) =
    = max{f (x), 0} — измеримая функция на E.
    17. Измерима ли на луче (0, +∞) функция f (x) =
    2
    x
    ,
    x ∈ E

    x, x /
    ∈ E,
    где E — неизмеримое подмножество луча (0, +∞)?
    18. Доказать, что если f
    3
    (kx + b) измеримая функция, то и f (x) изме- рима, и наоборот.
    19. Измерима ли на числовой прямой функция f (x) =
    k, x ∈ E
    k
    1, x /
    ∈ E,
    где E = ∪

    k=1
    E
    k
    , а E
    k
    — неизмеримые подмножества числовой пря- мой ?
    20. Доказать, что если функция f измерима, то
    1
    f измерима.
    21. Измерима ли на луче (0, +∞) функция f (x) =
    x
    2
    + 3, x ∈ E
    ln x,
    x /
    ∈ E,
    где E — неизмеримое подмножество луча (0, +∞)?
    22. Измерима ли на всей числовой прямой функция f (x) =
    cos x, x ∈ Q
    2 − x, x /
    ∈ Q
    ?
    18

    23. Доказать, что характеристическая функция множества измерима тогда и только тогда, когда измеримо само множество.
    24. Доказать, что непрерывные на отрезке [a, b] функции эквивалент- ны тогда и только тогда, когда они равны.
    25. Доказать, что если функция f дифференцируема на отрезке [a, b],
    то ее производная измерима на [a, b].
    Задание 8. Вычислить интеграл Лебега
    E
    f (x) dµ, если он суще- ствует (ниже символом Ir обозначено множество Ir = R\Q):
    1. f (x) =









    1

    x +
    4

    x
    , при x ∈ Ir ∩ [
    1 16
    , 1]
    4
    x
    ,
    при x ∈ Ir ∩ [1,
    5 4
    ]
    sin
    2
    x,
    при x ∈ Q
    ,
    E = [
    1 16
    ,
    5 4
    ]
    2. f (x) =



    1
    (x + 1)
    3
    , при x ∈ Ir ∩ [0, 1]
    7x,
    при x ∈ Q
    ,
    E = [0, 1]
    3. f (x) =









    1 1 +

    x
    ,
    при x ∈ Ir ∩ [0, 4]
    2x − 3
    x
    2
    − 3x + 8
    , при x ∈ Ir ∩ [4, 5]
    sin(3 + x
    2
    ),
    при x ∈ Q
    ,
    E = [0, 5]
    4. f (x) =
    1
    x − x
    2
    ,
    E = (0, 1)
    5. f (x) =











    x
    2
    − x + 1
    (x
    2
    + 1)
    3
    , при x ∈ Ir ∩ [0,

    3]
    1
    x
    3
    ,
    при x ∈ Ir ∩ [

    3, 3]
    ln (1 + x),
    при x ∈ Q
    ,
    E = [0, 3]
    6. f (x) =
    1
    x(x − 1)
    ,
    E = (0, 1)
    7. f (x) =
    x cos
    2
    x, при x ∈ Ir ∩ [0, π]
    x sin
    2
    x, при x ∈ Q
    ,
    E = [0, π]
    8. f (x) =
    x x
    2
    − 1
    ,
    E = (−2, −1)
    9. f (x) =
    1

    x
    ,
    при x ∈ Ir ∩ (0, 1)
    sin x , при x ∈ Q
    ,
    E = (0, 1)
    10. f (x) =
    x
    2
    x − 4
    ,
    E = (4, 5)
    19

    11. f (x) =











    x
    2
    − 1
    (x
    2
    + 1)
    , при x ∈ Ir ∩ [0,
    1

    3
    ]
    x
    4
    x
    2
    + 1
    ,
    при x ∈ Ir ∩ [
    1

    3
    ,

    3]
    7,
    при x ∈ Q
    ,
    E = [0,

    3]
    12. f (x) =
    x
    1 − x
    2
    ,
    E = (0, 1)
    13. f (x) =









    arctg x
    1 + x
    2
    , при x ∈ Ir ∩ [0,

    3]

    1
    x + 2
    , при x ∈ Ir ∩ [

    3, 2]
    cos
    2
    x,
    при x ∈ Q
    ,
    E = [0, 2]
    14. f (x) =
    x

    x
    2
    − 1
    ,
    E = (1, 2)
    15. f (x) =



    1
    cos
    2
    x

    1 + tg x
    , при x ∈ Ir ∩ [0,
    π
    4
    ]
    8x
    2
    + 4,
    при x ∈ Q
    ,
    E = [0,
    π
    4
    ]
    16. f (x) =
    x

    1 − x
    2
    ,
    E = (−1, 1)
    17. f (x) =



    1
    x

    1 + x
    2
    , при x ∈ Ir ∩ [
    1 2
    , 1]
    (x
    5
    + 1)
    3
    ,
    при x ∈ Q
    ,
    E = [
    1 2
    , 1]
    18. f (x) =
    x x
    2
    − 1
    ,
    E = (0, 2)
    19. f (x) =



    x
    2
    (x + 2)
    2
    (x + 4)
    2
    , при x ∈ Ir ∩ [2, 4]
    x
    3
    ,
    , при x ∈ Q
    ,
    E = [2, 4]
    20. f (x) =
    x
    1 − x
    2
    ,
    E = (1, 2)
    21. f (x) =
    1 3

    x − 1
    ,
    E = (1, 2)
    22. f (x) =
    1 3

    x
    ,
    E = (−1, 8)
    23. f (x) =



    (1 − x
    2
    )
    x
    2
    , при x ∈ Ir ∩ [
    1 2
    , 1]
    x
    3
    + x
    2
    ,
    при x ∈ Q
    ,
    E = [
    1 2
    , 1]
    24. f (x) =
    1 4

    x − 1
    ,
    E = (1, 2)
    25. f (x) =
    x sin
    2
    x, при x ∈ Ir ∩ [0, π]
    x cos
    2
    x, при x ∈ Q
    ,
    E = [0, π]
    20


    написать администратору сайта