在數學 中,局部可積函數 是指在定義域 內的所有緊集 上都可積 的函數 。
設
Ω
{\displaystyle \Omega }
為歐幾里得空間
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
中的一個開集 。設
f
:
Ω
→
C
{\displaystyle \scriptstyle f:\Omega \to \mathbb {C} }
是一個勒貝格 可測函數 。如果函數
f
{\displaystyle f}
在任意緊集
K
⊂
Ω
{\displaystyle K\subset \Omega }
上的勒貝格積分都存在:
∫
K
|
f
|
d
x
<
+
∞
{\displaystyle \int _{K}|f|\mathrm {d} x<+\infty \,}
那麼就稱函數
f
{\displaystyle f}
為一個
Ω
{\displaystyle \Omega }
-局部可積的函數[ 1] 。所有在
Ω
{\displaystyle \Omega }
上局部可積的函數的集合一般記為
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.}
可測
|
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 }
包含的所有的緊集的集合。
對於更一般的測度空間
(
X
,
d
μ
)
{\displaystyle (X,d\mu )}
,也可以類似地定義其上的局部可積函數[ 2] 。
所有
Ω
{\displaystyle \Omega }
上的連續函數 與可積函數都是
Ω
{\displaystyle \Omega }
-局部可積的函數。如果
Ω
{\displaystyle \Omega }
是有界的,那麼
Ω
{\displaystyle \Omega }
上的L2 函數 也是
Ω
{\displaystyle \Omega }
-局部可積的函數[ 3] 。
局部可積函數都是幾乎處處 有界的函數
(
X
,
d
μ
)
{\displaystyle (X,d\mu )}
,也可以類似地定義其上的局部可積函數[ 4] 。
複數值的函數
f
{\displaystyle f}
是局部可積函數,當且僅當 其實部函數
R
e
(
f
)
:
x
→
R
e
(
f
(
x
)
)
{\displaystyle Re(f):x\to Re\left(f(x)\right)}
與虛部函數
I
m
(
f
)
:
x
→
I
m
(
f
(
x
)
)
{\displaystyle Im(f):x\to Im\left(f(x)\right)}
都是局部可積函數。實數值的函數
f
{\displaystyle f}
是局部可積函數,當且僅當 其正部函數
f
+
:
x
→
(
f
(
x
)
)
+
{\displaystyle f_{+}:x\to \left(f(x)\right)_{+}}
與負部函數
f
−
:
x
→
(
f
(
x
)
)
−
{\displaystyle f_{-}:x\to \left(f(x)\right)_{-}}
都是局部可積函數[ 4] 。
^ Francis Hirsch, Gilles Lacombe. Elements of functional analysis . Springer. 1999年. ISBN 978-0387985244 (英語) . 第268頁
^ Jean Alexandre Dieudonné. Treatise on Analysis 第2卷. Academic Press. 1976年 (英語) . 第181頁
^ 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 (英語) . 第25頁
^ 4.0 4.1 Jean Alexandre Dieudonné. Treatise on Analysis 第2卷. Academic Press. 1976 (英語) . 第180頁