文档介绍:依然是旧版书的题号
证明:若E为有界集,根据第15题则存在E中的闭集F使得mF〉O,于是F为有界闭 集。假设 Vx w 氏〉0,s"i(EnO(x,氏))=0 ,就有 FuU0(x,Q),根据 Borel 有
xeF
限覆盖定理知存在P,使得Fc(j0(x;,^ ),从而
Z=1
p P
加F =加(尸门[^0(兀,心丿)<工加(£门0(兀,/心))=0,矛盾,故假设不成立,即需证结 z=l i=\
论成立。
co oo
若E为无界集,设Bk =O(,0,k),k=l,2,...,则E = E^Rn =En(|J5J = °
k=\ k=l
由于协E〉0,于是必然存在k,使得m(EC\Bk)>Q,而Eg 为有界集,由上即知
3x e E A , .\/3 > 0, m((E A B,) A 0(x, ^)) > 0 ,故而对 E 而言,相应结论亦成立。
注:此题当然可以不使用Borel有限覆盖定理而得到证明,但作为替代,我们需要求助于习 题一的24题(旧版书),此时关于E是否有界的讨论就可以省掉。
在此,我们看到习题一的24题(旧版书)的好处,它能将不可数覆盖转化为至多可数 覆盖,从而可以运用(外)测度的相关运算性质。
另外,课本上“提示:利用闭集套定理”,那样做也是可以的,但是感觉繁琐了些,就 不在此写出了。
附:
对《实变函数参考答案(3)》的补充
(一):应该将||处的九4改为m{B - A) “7证明:若mA = +00 ,则m(A U B) + m(A A B) = mA + mB两端皆是+ 8,等式自然成 立。
若 mA < +8 ,则加(4 U 5) = mA + m(B - A),mB = m(A Cl B) + m(B - A),
于是 m{A U B) + m{A Pl B) = mA + m(B -A) + mB - m(B - A) = mA + mB ,等式亦成立。
(二)(在看第三章时因为有个位置需要,所以我又重新想了下,) 想到更简洁的解答,见下:
:
命题:E为可测集 o V^>0,3开集GnE,闭集FuE, (G — F)<&
证明:(=)分两步:>0,3开集GnE,.“?(G —E)<£/2
b. Vf >0,3闭集FuE, (E-F) <£12
下面一一证明。
这里我们需要做一个讨论:
V&〉0,当加E<+8,由外测度的定义,存在开长方体
00 00 00
Il,I2,...,Ik,...^\Jlk,且工以| <"/ + £,于是令G = \Jlk为包含E的开集,且满足 k=\ k=l k=l
”?(G-E)<&/2 (这部分其实课本上有详细证明)
00 00
当证=+8,设 Bk=O(0,k),则 R”=U$‘ 于是 E = \J(BkC\E),设
k=l k^l
00
Ek =Bk^E,就有 E = IM。 因为mEk < +oo ,故由上面的结果,可知存在开集
k=\
p 8
Gk二Ek,s・t・m(Gk—Ek)<F,令G = \jGk为包含E的开集,且
2 k=i
00
m(G 一 E) V 工 一仗)< £ / 2。
k=\
对E',则0£〉0,存在开集M ^Ec,(M-Ec)<e/2,令
F=MC为包含在E中的闭集,且m(E-F) = m(M-Ec)<s/2
(u)参见原来的15题,此处不再赘述。
总结:关于Lebesgue可测集的结构这一节,有几个结论希望大家记住:
【1】E为可测集ob£〉0,m开集GoE,闭集FuE, .“?(G-尸)<£
【2】E为可测集,则存在G$型集GqE ,化型集F°uE,使得
mGs = mE = mF^, m(Gs —E) = m(E-Fa) =0
【3】EuR"为一般的集合,贝(J存在型集G§=E ,使得mG,=mE; 若m"E < +8,则Gb -E的可测子集必为零测集。
(注意:对【3】,,其实有问题,以这个为准,我下次课会 说明)
25,26,27按新书题号(因为I口书上没有),后面的按口书题号
证明:
00 00 00 00
于是
因为工 m{Ek) < co,所以 lim 工 m{Ek ) = 0,并且有 m(\\ EJ < Y m(Ek) < co k=l W_>CO k=m k=\ k=\
00 00 00 00
|J乞)=lim"?(U"?(仗)=°。
k—>co * ' m—>00
m=l