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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.08.2024

Просмотров: 61

Скачиваний: 0

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

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:,виду того, что. ^=А t ï 0 ннокестар A С

A u

и.- изыеримр

 

 

 

 

 

 

 

л t

'

~~~~

 

 

 

т^да^гмько^ тогда, когд^е^о^гао^нение A

 

д^ізиер^шо.

 

 

9.5.Ï е о р е и а. / П р и з н а к и э м е р и и о

ие^бходѵшо и^достамчнод^^іто^^ія^каждого £ > О'

^2Щ5£3!В2Нг

 

ло^такое^3JieMeH^pmoejäHOHecrBO A t

, длі

которого

 

 

 

 

 

^ Ч А * A . l < t .

 

 

/э.і/

 

 

До к аз ателье т во. Достаточность. Предпо­

 

ложим,что существует такое алиментарное иконество А £

С Д 0

,

.что

выполняется /9.1/. Тогда, применяя предложения 9.1 и 8.3,

находии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

| ^ * ( А \ - ^ І М І = I . R 4 A Ï - ^ U * ( A Ê M < £ .

/ 9 > 2 /

 

Легко видеть, что для произвольных А , , Ад_ С Д 0

 

 

 

 

А , с * А^

= A, A. Aj_

 

 

' /э.з/

 

 

^Действительно,

учитывая что F^ E

= F A E C

находим

F C ^ E < L

=

= Гса(,ЕЧе = F c n E

= Е Л Г

 

, так что

 

 

 

 

• K C N Ес

- Е

, Е ,F С До .

 

 

 

 

 

Поэтому, А,°

АЛС - СА,С4

А £ )

l A j _ c

^ А , Ч

=

 

 

 

- ( А ^ А й и ^ л А х ^ А ^ А ^ ) .

 

 

 

 

 

 

 

Из /8.1/ и /9.5/ вытекает,

что .U* с ДА^ 1 < £

,

 

следовательно, учитывал , что А^

* - элементарное

иножест-

 

BÛ и рассуждая как при доказательстве /9.2/,

заходим

 

 

 

 

| ^ ( А е | - д С А 6 с ) | < е .

 

 

/ 9 i g V

 

В свлу аддитивности меры аленентарного множества

 

 

— рЛА^Ѵ ц\Р\^) , ti поэтому,

принимая во внимание /3.2/,

инеем

ЦДАІ = ,0-*(АЬ [ МЛ0 1-,ц « ( Дс)] =

 

 

= Г

М С 4 Ѵ ] V t Д

ф - U.4AC )]'

, откуда, в

 

I

i

1

-

'ai

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


•силу /9.г/ и /9.2'/, находим чти (u*{f\)

- и* (.А)!

£

 

 

Так как полонительное

'здесь произвольно,

то ,u. ^ (А) -

•= ул * С

и

А

 

является

^

- измеримым.

 

 

 

.Необходимость. Пусть множество А С А А

 

 

и. - измеримо. Зададим произвольное £ > О

и обозначим

 

через ^ / Л ^ і ,

 

такую систему

промежутков

.Д.у, с". Д„

,

ч

Возьмем такое натуральное N

,

чтобы

 

 

 

 

 

 

 

z

u . c o <

^

 

 

 

 

 

и положим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А ,

^

О

д ,

-

 

 

 

 

 

является элементарным подшюхеством промежутка ^

о

;

мы утверждаем, что оно удовлетворяет неравенству /9.1/.

 

Для доказательства1 прежде всего заметим, что

А4

А^*"

С ( U ^ = < Л - п Ъ

AF C -

U„>t\l

 

.а поэтому, в силу счетной

•полуаддитивности верхней меры имеем

а, поскольку ^ ( A A A J U A s A T H А£ ^ д ) _

то для доказательства соотношения /9.1/ нам остается провер что

С wot" целью оорвяачжм через \ Д ^ ^

такую систему пр

хумоа Л-ѵ, С А 0 ,

для которой

 


Заметим, что

А =Гд £ Л Ас С AFC

Л ( Ü ^ i А*.} =

 

— У ^ Ѵ ( Л

rtS^ja следовательно,.чтооы доказать 3.4 достаточно

проверить,

.что

 

 

 

 

^

X

/иСАеЛ Л,,) <; %

t

/0.4 /

 

Принимай но внимание, что ( A ^ A A ^ J U

(.Д^

4 A J =

и что •

мера ул-

на

элементарных множествах аддитивна, так что

 

^ ( A J A A ^ V

JILIA .уЛ А ) ~

, имеем

 

 

Далее, так как системы ^ û ^ y ^ t . ^

и ^ A ^ ^ A ^ J ^ - h

 

вместе взятие покрывают, промежуток Д0

,

то

 

Кроме того,

4-

|Мл~Л + Х ^м-)4

ДІАН - І ^ " ( А Ч f з

и, на

основании замечания 9.4,

откуда, в силу

вытекает '(9.4'J.

 

?,f Теорема. Класс и_ -измеримых множеств о-

ляатсл er -алгеброй * , JL*!ÎB2JlS^£^

и. ,

p^cHjwpjjMe'eiagjiä этом і!ласде^гапяе^я^еод£ииамлмо^й вддаіяв-

ноі^ и, нормальной.

.1 Очевидно,

с-алгебра Й. -иамеркмых множеств содержи все

борелевские

подмножества основного промежутка.


Доказательство зтоі важной теоремы нам удобно расчленим,

на несколько

этапов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 . 6 . 1 ° . OJÖSÄHjiejrae

 

 

 

^^ЗЙНК. множеств

jx

- измери~

_мо. Действительно,

пусть Д^

 

и

-

JU.- измеримые мноке-

ства, а 5>Л

и £>а_ - такие элементарные множества,

что

 

 

Положим A S

A, U А,.

 

,

А £ -

В , ^ В ^

. Так

как

1

 

 

 

 

 

( A < u A j M & ^ B O c ( A , A f c O u

ѵ А В г . )

j

/9.6/

 

 

 

 

то в силу полуаддитивности и*

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/(A * A t U

 

 

* 7ВЛ h уиЧАяВ J < е ,

 

 

 

 

 

 

 

что и требовалось доказать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 . 6 . 2 ° . ^ересечение

 

JA.- изиддимых^нок^ств

/с-изме-

 

 

 

pjuio.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мы инеем А, Л Аа__= ( А ^ ы

 

и наше утверждение

 

 

 

 

вытекает из замечания

 

3.4ц.

 

 

1\^^.ЬА°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Действительно,

пусть Е ^

 

(A,UA^ A

(ß<u B t )

, тоесть,

 

 

 

 

E = [ C A , U A J n

( f e , U B j c > [ C & ^ B j O

(.A.oAj^J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

С

Л

N

C

 

 

 

 

 

 

 

с

Ь

4

й

] С

Так как(МиІ\Л = М

 

 

 

, то Е = [ С А , о A J Л В, п

 

 

Принимая во внимание распределительный

закон (А °

В ) О С. =

— САЛС^Л [ В Л С )

 

 

,

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е = ( А , Л Ь , С

л В ^ Ѵ ѵ

(Ая.пВ^л

В г Ч и ( В , л А , %

А £ Ѵ

 

и С Ь г л А , с л

А^-)с

CA,

 

Ь , с ) и ( . А і л

) ѵ_»

 

 

 

 

 

 

 

о (&,п Ао

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"СВ^Л

А г

) ~ (А,\

 

о ( А ^ B j

 

^

 

 

 

 


?.ij.3°. Разность,

^x^ÇSS^i^JlèiiSA^^^J^S^l^'iSBJl

 

рзность,

и-и^змедимых шшлестн р, -jWMepjyja.

 

Ото

вытекает из формулы А д ^ А ^ — A, л AJ^"

( ИЗ

 

I- f Jо

 

 

замечании 9.<1 и из

Г.6.4° ^а^Лр^его__7 (^ильмe^^я5ЛJeJcnJДДJИTJJMoй,.

Ото предложение мы докажем используя аддитивность меры

элементарного множества /си.7.4/

и признак измеримости 9.5.

Пусть А и £>

непересекающиеся

^д. - измеримые мно­

жества, a

Af

и В е

- такие элементарные множества, что

u f

А А А Н

<•£

N

М- ( . &* b f

3 < t .

/9.7/

ПОЛОЖИМ С

A

В

, С е — А £

О tb

; множество С JU - из-

 

 

Р

 

- элементарно. !і силу

'

меримо, а множество

 

замечания 8.3 и

соотношения /З.й/

имеем

 

 

 

 

и І о * ^ ) 4

^.(.ААА^ + > ( B A Ë > J ,

 

а поэтому (_<UM.

.4))

 

 

 

 

Так как мера ju на элементарных множествах аддитивна, то

u-(A'ï = 'yu С А ^ + д

( ß t )

~

I А£ л В е ) ,

 

и, следовательно,

 

 

 

 

 

 

1;о. ~^[Kt)

~fu [ \ ]

- h

LA£ n

1 < U .

/ s >

8 /

Ma основании замечания 8.3 и неравенств(9.7)заключаем, что

Для того, чтобы оценить ц> (.^£ Л

^ І )

> заметим,

что,

поскольку

I

-

2 5