在数学 中,局部可积函数 是指在定义域 内的所有紧集 上都可积 的函数 。
设
Ω
{\displaystyle \Omega }
为欧几里得空间
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
中的一个开集 。设
f
:
Ω
→
C
{\displaystyle \scriptstyle f:\Omega \to \mathbb {C} }
是一个勒贝格 可测函数 。如果函数
f
{\displaystyle f}
在任意紧集
K
⊂
Ω
{\displaystyle K\subset \Omega }
上的勒贝格积分都存在:
∫
K
|
f
|
d
x
<
+
∞
{\displaystyle \int _{K}|f|\mathrm {d} x<+\infty \,}
那么就称函数
f
{\displaystyle f}
为一个
Ω
{\displaystyle \Omega }
-局部可积的函数[ 1] 。所有在
Ω
{\displaystyle \Omega }
上局部可积的函数的集合一般记为
L
l
o
c
1
(
Ω
)
{\displaystyle \scriptstyle L_{loc}^{1}(\Omega )}
:
L
l
o
c
1
(
Ω
)
=
{
f
:
Ω
→
C
,
{\displaystyle L_{loc}^{1}(\Omega )=\left\{f:\Omega \to \mathbb {C} ,\right.}
可测
|
f
∈
L
1
(
K
)
,
∀
K
∈
P
0
(
Ω
)
}
{\displaystyle \left.\left|\ f\in L^{1}(K),\ \forall K\in {{\mathcal {P}}_{0}(\Omega )}\right.\right\}}
其中
P
0
(
Ω
)
{\displaystyle \scriptstyle {{\mathcal {P}}_{0}(\Omega )}}
指
Ω
{\displaystyle \Omega }
包含的所有的紧集的集合。
对于更一般的测度空间
(
X
,
d
μ
)
{\displaystyle (X,d\mu )}
,也可以类似地定义其上的局部可积函数[ 2] 。
所有
Ω
{\displaystyle \Omega }
上的连续函数 与可积函数都是
Ω
{\displaystyle \Omega }
-局部可积的函数。如果
Ω
{\displaystyle \Omega }
是有界的,那么
Ω
{\displaystyle \Omega }
上的L2 函数 也是
Ω
{\displaystyle \Omega }
-局部可积的函数[ 3] 。
局部可积函数都是几乎处处 有界的函数
(
X
,
d
μ
)
{\displaystyle (X,d\mu )}
,也可以类似地定义其上的局部可积函数[ 4] 。
复数值的函数
f
{\displaystyle f}
是局部可积函数,当且仅当 其实部函数
R
e
(
f
)
:
x
→
R
e
(
f
(
x
)
)
{\displaystyle Re(f):x\to Re\left(f(x)\right)}
与虚部函数
I
m
(
f
)
:
x
→
I
m
(
f
(
x
)
)
{\displaystyle Im(f):x\to Im\left(f(x)\right)}
都是局部可积函数。实数值的函数
f
{\displaystyle f}
是局部可积函数,当且仅当 其正部函数
f
+
:
x
→
(
f
(
x
)
)
+
{\displaystyle f_{+}:x\to \left(f(x)\right)_{+}}
与负部函数
f
−
:
x
→
(
f
(
x
)
)
−
{\displaystyle f_{-}:x\to \left(f(x)\right)_{-}}
都是局部可积函数[ 4] 。
^ Francis Hirsch, Gilles Lacombe. Elements of functional analysis . Springer. 1999年. ISBN 978-0387985244 (英语) . 第268页
^ Jean Alexandre Dieudonné. Treatise on Analysis 第2卷. Academic Press. 1976年 (英语) . 第181页
^ John Michael Rassias. Functional analysis, approximation theory, and numerical analysis . World Scientific Publishing Co., Inc. 1994年6月. ISBN 978-981-02-0737-3 (英语) . 第25页
^ 4.0 4.1 Jean Alexandre Dieudonné. Treatise on Analysis 第2卷. Academic Press. 1976 (英语) . 第180页