我需要证明以下结果:
假设$1\leq p_1<p_2<+\infty$和$\亩$那么,这是一个有限的度量$\mathscr{L}^{p_2}$.
以下是我的尝试:
让$f\in\mathscr{L}^{p_2}(X,\mathscr{A},\mu)$.然后$f美元$是一个$\mathscr{A}$-可测量的功能,以便$|f|^{p_2}$是可积的。所以$\int(|f|^{p_2})^+d\mu=\int|f||^{p2}<+\infty$。对于x美元$在里面X美元$那个$|f(x)|\geq1$,我们有$|f(x)|^{p_1}\leq|f(x)|^}p_2}$。对于x美元$在里面X美元$这样的话$0\leq|f(x)|<1$,我们有$|f(x)|^{p_1}<1$.定义函数$克$通过出租\开始{align*}g(x)=\开始{cases}f(x)\quad&\text{if$|f(x)|\geq1$}\\\\1\quad&\text{if$0\leq|f(x)|<1$}。\结束{cases}\结束{align*}然后$|f(x)|^{p_1}\leq|g(x)^{p_2}$为所有人x美元$在里面X美元$.定义函数$小时$通过出租\开始{align*}h(x)=\开始{cases}f(x)\quad&\text{if$|f(x)|\geq1$}\\\\0\quad&\text{if$0\leq|f(x)|<1$}。\结束{cases}\结束{align*}然后$g(x)=h(x)+\chi_{A}$,其中$A=\{x\在x:0\leq|f(x)|<1\}中$、和$|g(x)|^{p_2}=|h(x)| ^{p_2}+\chi_{A}$为所有人x美元$在里面X美元$.
我们证明了这一点$|h|^{p_2}$是$\mathscr{A}$-可衡量的。对于每个$t\geq1美元$,集合$\{x\在x:|h(x)|<t\}=\{x\in x:|f(x)|<t\}\in\mathscr{A}$,因为$|f美元|$是可积的,所以$\mathscr{A}$-可衡量的。对于每个$t<1$,集合$\{x\在x:|h(x)|<t\}=\{x\in x:|f(x)|<s\}\in\mathscr{A}$对一些人来说$x\in\mathbb{R}$因此,$|小时|$是$\mathscr{A}$-可测量(和实际价值),等等$|h|^{p_2}$是$\mathscr{A}$-可衡量的。
自$|h|^{p_2}$和$|f|^{p_2}$都是非负实值$\mathscr{A}$-可测量的功能,以便$|h(x)|^{p_2}\leq|f(x)^{p_2}$在每个位置保持x美元$在里面X美元$,因此$\int|h(美元)|^{p2}天\mu\leq\int|f|^{p2}天\mu<+\英尺$所以,$|h|^{P_2}$是可积的。自$\亩$是可测空间上的有限测度$(X,\mathscr{A})$,因此$\int\chi美元_{A} d日\mu=\mu(A)<+\infty$等等$\chi_{A}$是可积的。因此,$整数|克|^{p2}天\mu=\int(|h|^{p_2}+\chi_{A})d\mu=\int|h|^{p2}天\mu+\int\chi_{A} d日\mu<+\英尺$.自$|f|^{p_1}$和$|g|^{p_2}$是非负实数$\mathscr{A}$-上的可测量函数X美元$这样的话$|f(x)|^{p_1}\leq|g(x)^{p_2}$在每个位置保持x美元$在里面X美元$,我们有\开始{align*}\整型|f|^{p1}天\mu\leq\int|g|^{p2}天\mu<+\英尺。\结束{align*}因此,$|f|^{p_1}$是可积的,$f\in\mathscr{L}^{p_1}(X,\mathscr{A},\mu)$.
我的尝试正确吗?我对证明的部分没有信心$|h|^{p_2}$是$\mathscr{A}$-可测量(例如,“每个$t<1$,集合$\{x\ in x:|h(x)|<t\}=\{x\ in x:|f(x)|<s\}\ in \mathscr{A}$对一些人来说$x\in\mathbb{R}$“)。我也不确定其他地方是否有错误。如果有人能帮我检查一下我的证明,我将不胜感激!非常感谢!
定义$\四元$让$(X,\mathscr{A},\mu)$成为一个度量空间,并让美元$满足$1\leq p<+\infty美元$.然后$\mathscr{L}^p(X,\mathscr{A},\mu)$是全部的集合$\mathscr{A}$-可测量函数$f美元$这样的话$|f|^p美元$是可积的。
参考:
示例3.3.5来自测量理论唐纳德·科恩。