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$\开始组$

背景

设$(X,\mathcal{A})$是测度空间,$\mathcal{B}$是Borel$\sigma-$代数。函数$f:(X,\mathbb{\mathcal{A}})\rightarrow(\mathbb{R},\mathcal{B})$是$\mathcali{A}$可测量的,如果对于所有实$\alpha$,$\{X:f(X)>\alpha\}\in\mathcial{A}$。特别是,如果$\mathcal{L}$是Lebesgue$\sigma-$代数,则$f:(\mathbb{R},\mathcal{L})\rightarrow(\mathbb{R{,\mathcal{B})$是可测量的,如果它满足上述定义。

  • 权利要求1:

    如果$f:\mathbb{R}\rightarrow\mathbb{R}$是Lebesgue可测的并且$g:\mathbb{R}\rightarrow\mathbb{R}$是连续的,则$g\circ f$勒贝格是可测量的。

    证明:设$\alpha\in\mathbb{R}$。由于开集的连续函数下的逆像是开集,$G=\{x:G(x)>\alpha\}$是开放的,因此是Borel集合。$\mathcal{B}\subset\mathcal{L}$,$f$是勒贝格可测的,我们请看$f^{-1}(G)\in\mathcal{L}$。因此,$g\circ f$是勒贝格可测量。

  • 权利要求2:

    对上述证明的一个轻微修改表明,如果$g$是Borel可测量的,而不是连续的,则上述结果成立。

  • 权利要求3如果$f:\mathbb{R}\rightarrow\mathbb2{R}$和$g:\mat血红蛋白{R}\ rightarror\mathbb{R}$都是勒贝格可测的,那么$g\circ-f$不必是勒贝格可测的。

    证明让$C$成为康托集。请注意,$C$具有Lebesgue度量值$0$。设$f:[0,1]\rightarrow C$是严格已知的将区间$[0,1]$映射到$C$上的递增函数。然后$f$Borel是可测量的,因此Lebesgue也是可测量的。让$V\子集[0,1]$是vitali集合。既然勒贝格测量完成了,我们发现$f(V)\C$子集是lebesgue可测的(有测度零)。让$g:C\rightarrow\{0,1\}$作为$f(V)$,即$g=\chi_{f(V”)}$。那么$g$是勒贝格的可测量值直接验证。然而,$\{x:g\circf>0\}=V$,这不是勒贝格可测量。

问题

由于$f$和$g$都是Borel可测量的,因此权利要求3中的反例与权利要求2是否矛盾?

$\端组$

1答案1

重置为默认值
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$\开始组$

关键是$g$是勒贝格可以测量的,但是钻孔可测量。

如果Borel可以测量,我们就会得到你描述的矛盾。

还要注意证明可测性的方法:调用了勒贝格测度(在勒贝格可测集上)的完备性。当局限于Borel集时,这种完整性将失败。

$\端组$
2
  • $\开始组$ 现在,我们似乎正在使用权利要求2和矛盾来得出结论,$f(V)$不是Borel可测量的。。。有没有更直接的方式来看待这一点? $\端组$ 评论 2015年6月14日3:25
  • 2
    $\开始组$ @illysial:我不这么认为。问题是Borel sigma代数是非常“间接”定义的,即是包含所有开集的最小sigma代数学。这有点类似于表明某个拓扑不是由一个度量诱导的(例如):你找到了一个由度量切割的每个拓扑都满足的属性(例如,第一个可数性公理),并证明给定的拓扑不满足这一点,而不是采用任意的度量并表明它不起作用。考虑到Borel集的间接定义,我认为上面的取证器是“直接的”。 $\端组$ 评论 2015年6月14日17:54

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