Файл: Лянце В.Э. Интеграл Лебега - Стильтьеса конспект лекций.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.08.2024

Просмотров: 63

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

И.З Замечание, Из доказательства теоремы 14.£

вытекает, что каждая последовательность, сходящаяоп в сре

относительно меры ju.

на множестве

Д)

, содеркит не

торую подпоследовательность,

сходящуюся

 

^ - почти всюду

на

ID

/ см,соотношение

/14.1'/ /.

 

 

 

 

І4..4

Замечание, Если последовательность

)Ç\>\

Ci» е L - ^ l b ) , ^ ^ , 1 , . - . сходится в

(.]>]

функции

\

и к функции

I-

, то функции \

и j

экви­

валентны на

. Действительно,

 

 

 

откуда SJJH -Ç-ld^

~ 0

и наше утверждение вытекает из

следствия S.4.

 

 

 

 

 

 

 

1 4 . 5

Замечание, в теории интеграла Римана те

рема, аналогичная теореме Фишера - гисса, неверна :

Предел

в среднем последовательности функции, интегрируемых

в смыс

Римана, монет оказаться функцией не интегрируемой по Рн

Теоремы о мажорируемой и монотонной сходимости и

Фишера - Рисоа - наиболее существенное преимущество интег бега над интегралом Римана: Подобно тому, как невозмокно обоптиоь одними рациональными числами и необходимо вводить

иррациональные, мы не можем ограничиться в анализе только

функциями интегрируемыми по Риману

и вынуждены рассматрива

также функции интегрируемые в смысле Лебега.

 

§ 4, Теорема Фубини

 

 

'

1. Произведение мер. Пусть

ул.,

и

- меры

Лебега - Стйльтьѳса в пространствах, соответственно IR,^ l

га dl Ri 14

I

,

/

и ігѵ^- m

-r»^ /у\ ^

- некоторые натуральные

числа/;

 

 

 


 

1.1

il р e д л о и е и и е 1

. ii^JSMflor^jiBOjjesy^tM

д

с î R o

^ m f

X

 

.подам

 

 

 

 

 

 

jLLlûl = ^ U

V

^ U

J

,

/Ulf

 

,где Д(С 1)1,

1 Л г C l R L

 

, - Micjje^ouejcyjPKM, что

Д =;

Дрмю^тка Д С !Й,о •

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Доказательство вытекает непосредственно из определения

меры Отильтьсса проыекутки,

которое дано в п.й, § 1. проверим

например,

что функции ^А.

, заданная форнулои /І.І/, являет­

ся нормальной. С зтоіцелью, пуоть & é.IÎ)<,

•-• »* такай

последовательность промежутков, что Д "Э Д Э--.ЭД з>... и

 

Д - т$3 .

 

пусть

А* -

 

X

 

^

где

A j ' g

£ l j . І ^ А '

 

Тогда либо ПД, Д

<

, Либо

П . Л . Д т , — и , так как меры д ,

 

и

 

обладают Свой­

ством нормальности,

либо д.ОО.~"* ^

. ливо и, (дѴ

0 0 .

1

По определению,

пространство R 0 1

 

есть множество всех После-

доватольностел

(х,

Ѵ)

 

ив т\

действительных

 

чисел. Пусть к. -'некоторое натуральное число <

І МЫ

будем отождествлять последовательность (,х4

, ....ХыЛ

с па-

рой {.и,

 

двух последовательностей и. = ( Х< ., ... ,

£

[ j ^

»

V = ( K , . + i r . . , ) i J ê f i } r "

 

. Это по­

зволяет нам отождествлять пространство

с прямым произведем

ниеы Ш *

 

. В частности,

мы можем отождвствяять Про­

странство

Re

, о котором речь Идет в предложении і»1,о про—

странством К

 

 

Отметим,

что применяй индукций, мы -

ыонем притти к тождеству

 

.

4

= ßfc ' X —

X Ift 1

 

для любых натуральных m, , . , лі^.



В силу формулы /1.1/, н люооы из этих случаев^иС^)^^

1,2.

О п р е д е л е н и е , мера Стильтьеса yu.

, дан­

ная формулой /1.1/

на промежутках ДС Ш0

> *> соответстѵ.ім

о определением 9.2,

^ 1, порождает меру Лебега - итильтьеоа. з

данную на

у. - измеримых подмножествах пространства

irf •

Эту меру Лебега - Стильтьеса мы обозначим, также как и і

меру Стильтьеса, через

уд. , или, через

ц.( X

u.L

»

будем называть^ір^идвзедием^мер ^

и

^ц.х

 

 

 

Например,

для любых натуральных п 1

и

огѵ

,

 

1.П, + 1ПХ1

(^Л

ІЛ,Л

 

Im)

 

ух

~ /

*

' ГЛе

 

^

обозначает

меру Лебега в

й.

/ см.п.13, §

1

/ .

 

,

1.3.3амечание. Нетрудно видеть, что произведение

мер ассоциативно, то есть,

 

 

 

 

 

 

'.

Это позволяет опускать скобки в выракенипх

вида j

^

 

, X ...X

 

 

! где j x ,

^ ... 1

 

k

- произвольные

меры

Лебега - Стильтьеса} произведение u,X

...)<u.R

определяется,

как обычно, по индукции.

 

 

^

 

 

 

 

Например

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. (."О

, іо

с-и-О

to

ы

,, , .

где

. Сі\

 

•'' гг»,і':Г:

(„, •

- мера

М-

 

- мера Лебега в

к

 

, а д

 

 

 

/

trv<n

 

 

 

 

 

/

 

 

 

Лебега в ІН .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отметим,

что произведение

мер, вообще гоиоря,

 

некоммута­

тивно,

т*е. равенствоja,

=

Ц ^ Х Д ,

не обязано

выполняйся

 

1.4

Л е м и a.JlïSib

A.CÜl,

, АхСІЙг

 

 

, .и_

иоть

 

 

А *

А, х

А*. .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д.*/

- jBejpjcHHe меры, ^ітвеча-

-100'


-юще_ие_р_йм f \ ' JH.

 

 

(АЛ

J U / ( А Л . • /і.б/

доказательство. Если промежутки сю

 

покрывают множество А,

 

то промежутки £>. •= Д,

X Д 1

к Д = 4,1,-" ,

 

I X X

а .

обратно, еолИ промежут

покрывают

множество А =A А

, А оА

 

 

ки Д("lt|t1

С ІЙ0 , кД

покрывают иножество А ~

- А, X Aj. и Д С < ' и ^ Л Г' X Д 1 " , то промежутка Л

Тj ^ покрывают множество А^', ja | ,ÎL

Следовательно, наше утверждение вытекает из определения верхней

меры /8.1/. •

 

 

 

 

 

1.5, Предложение. ,Пусть А (

 

A l ­

 

 

 

 

 

 

 

i t o r *

-

HjäujjpjiHoe^np^jtpj^^

 

 

 

 

дусть U

X

"

. Тогда множество A ft

X О

 

 

 

' ^-^—

ѵ ^ - — ^

I

 

являетоя

lu. - n^ymimj^o^^

 

 

щ0

. ^цЛМ - ( ^ , х ^ М М - ^ М У ^ І Ь і )

 

/1.6/

Доказательство, Предположим» что множества

А| и

А^ ограничены и содержатся, соответственно, в про-

менутках

Д, С

^

С

.

Тогда А = А (

X

дС

С Д ^ Д. X Д„

введем обозначения A ^ А ^ Д

 

А , ь =

=• Д ѵ А ,

, А г с =

 

А ^ .

 

.мыяитеи

 

 

= ( A , - * A ^ u l A , x A , . t ) v i

LA ' X А,.) о (А,схАЛ

откуда

 

 

 

.

 

 

 

А5 = ( A . x A ^ l u ( A ^ X A ^ L K A ^ X A f ) .

-101