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可測集

鎖定
設E ⊂R^n,若對任意的點集T⊂R^n ,有 m*(T)=m*(T∩E)+m*(T∩E^c),則稱E為Lebesgue可測集,簡稱可測集,可測集的全體記為M,對於可測集E,稱其外測度為測度,記為m(E)。可測集具有許多重要的性質:可測集的補集也是可測集;若A,B為可測集,則A∪B,A∩B,A\B皆為可測集;可測集列的並集和交集分別為可測集。常見的可測集有R^n中的矩體、開集、閉集、Borel集等。
中文名
可測集
外文名
Measurable set
所屬學科
測度論
記號1
記可測集的全體為M
記號2
記測度為m(E)
性    質
可測集補集也是可測集
應用學科
實變函數
類    型
函數領域術語

可測集可測集

若𝓕是X的σ代數,則稱(X,𝓕)為可測空間,𝓕中的元稱為X的可測集 [4] 

可測集勒貝格可測集

,若對任意的點集
,有
,則稱E為勒貝格可測集,簡稱可測集。
注意事項如下:
(1)可測集的全體記為M,對於可測集E,稱其外測度為測度,記為m(E)。
(2)稱測度為零的可測集為零測集。空集、有限集、可數集皆為零測集。
(3)通常稱定義中的條件為卡氏條件,稱其中的集T為試驗集。 [1] 

可測集相關定理

可測集零集

零集為可測集。 [2] 
證明:設E為零集,m*(E)=0,任意A⊂R,因為A∩E⊂E,所以有0≤m*(A∩E)≤m*(E),得m*(A∩E)=0,於是
故E∈M。 [2] 

可測集可測集的補集

若E為可測集,則E的補集也是可測集。 [1] 

可測集可測集的並集交集

若A,B為可測集,則A∪B,A∩B,A\B皆為可測集。
證明:對任意
,易得
,依次利用外測度的次可加性、B的可測性(取
為試驗集)以及A的可測性(取T為試驗集),有:
故得到
所以可知A∪B是可測集,從而
是可測集,A\B=
也是可測集。 [1] 

可測集可數可加性

是互不相交的可測集列,則並集
為可測集,且
證明:對任意的
,由外測度的次可加性等性質可知
所以
是可測集,令
,則有
[1] 

可測集可測集列的交與並

(1)若
是可測集列,則並集
為可測集,且
[1] 
(2)若
是可測集列,則交集
為可測集。 [1] 
(3)若有遞增可測集列
,則
,此時對可測集的極限有定義
[1] 
(4)若有遞減可測集列
,且
,則
,此時對可測集的極限有定義
[1] 
(5)任一可測集均可以表示為一列遞增的有界可測集之並。 [3] 
(6)任一可測集均可以表示為一列兩兩不交的有界可測集之並。 [3] 

可測集可測集類

可測集第一類

中的矩體是可測集。
證明:設矩體
,對任意矩體
,不妨設
。記矩體
,把
分割成有限個互不相交的矩體之並:
,則有
,從而得到
此時易得,矩體S為可測集。 [1] 

可測集第二類

開集的構造可知,每個開集可寫成可列個互不相交的半開半閉的矩體之並,故開集必為可測的。由此易得到如下結論:
開集閉集
集、
集、Borel集皆為可測集。 [1] 

可測集可測集的等價刻畫

,則下列條件等價:
(1)E是可測集;
(2)對任意ε>0,存在開集G⊃E,使m*(G\E)<ε;
(3)對任意ε>0,存在閉集F⊂E,使m*(E\F)<ε;
(4)存在
集H⊃E,使得m(H\E)=0;
(5)存在
集K⊂E,使得m(E\K)=0。 [1] 
參考資料
  • 1.    張建平,丘京輝編.實變函數.南京:東南大學出版社,2014:48-52
  • 2.    劉景麟著.實變函數.呼和浩特:內蒙古大學出版社,2013:44-51
  • 3.    盧同善,王學鋒,趙元章編著.實變函數.香港:中國海洋大學出版社,2013:86-86
  • 4.    Walter Rudin.實分析與複分析 第3版:麥格勞希爾出版社,1987