Измеримые пространства и функции
[30/0%]Покажите, что — -алгебра на .
Проверьте оба пункта в примере 2.28.
Пример 2.28 (наименьшая -алгебра):
-
Пусть — множество, а — множество подмножеств , состоящих ровно из одного элемента: . Тогда наименьшая -алгебра на , содержащая , — это множество всех подмножеств множества таких, что счётно или счётно, в чём следует убедиться самостоятельно.
-
Пусть . Тогда наименьшая -алгебра на , содержащая , — это , в чём следует убедиться самостоятельно.
Пусть — наименьшая -алгебра на , содержащая . Докажите, что — совокупность борелевских подмножеств .
Пусть — наименьшая -алгебра на , содержащая . Докажите, что — совокупность борелевских подмножеств .
Пусть — наименьшая -алгебра на , содержащая . Докажите, что — совокупность борелевских подмножеств .
Пусть — наименьшая -алгебра на , содержащая . Докажите, что — совокупность борелевских подмножеств .
Докажите, что совокупность борелевских подмножеств инвариантна относительно сдвигов. Точнее, докажите, что если — борелевское множество и , то — борелевское множество.
Докажите, что совокупность борелевских подмножеств инвариантна относительно растяжений. Точнее, докажите, что если — борелевское множество и , то (которое по определению равно ) — борелевское множество.
Приведите пример измеримого пространства и функции такой, что является -измеримой, но не является -измеримой.
Покажите, что множество вещественных чисел, в десятичном разложении которых цифра 5 встречается бесконечно часто, является борелевским множеством.
Пусть — -алгебра на множестве и . Обозначим .
Покажите, что .
Покажите, что — -алгебра на .
Пусть — функция.
Для обозначим
Докажите, что — открытое подмножество для каждого .
Докажите, что множество точек, в которых непрерывна, равно .
Выведите отсюда, что множество точек, в которых непрерывна, является борелевским множеством.
Пусть — измеримое пространство, — попарно непересекающиеся подмножества , а — попарно различные ненулевые вещественные числа. Докажите, что является -измеримой функцией тогда и только тогда, когда .
Пусть — последовательность функций из множества в . Объясните, почему
Пусть — измеримое пространство и — последовательность -измеримых функций из в . Докажите, что
является -измеримым подмножеством .
Пусть — множество и — последовательность попарно непересекающихся подмножеств такая, что . Обозначим .
Покажите, что — -алгебра на .
Докажите, что функция из в является -измеримой тогда и только тогда, когда она постоянна на для каждого .
Пусть — -алгебра на множестве и . Обозначим
Докажите, что — -алгебра на .
Пусть — функция. Докажите, что измерима относительно тогда и только тогда, когда измерима относительно и постоянна на .
Пусть — борелевское подмножество , а — функция, такая что является счётным множеством. Докажите, что — борелевски измеримая функция.
Пусть дифференцируема в каждой точке . Докажите, что — борелевски измеримая функция из в .
Пусть — непустое множество и — -алгебра на , состоящая из всех подмножеств , которые либо счётны, либо имеют счётное дополнение в . Дайте характеризацию -измеримых вещественнозначных функций на .
Пусть — измеримое пространство и — -измеримые функции. Докажите, что если для всех , то (функция, значение которой в точке равно ) является -измеримой функцией.
Докажите 2.52.
2.52 (условие измеримости функции): Пусть — измеримое пространство, а — функция такая, что для всех . Тогда является -измеримой функцией.
Пусть и — возрастающая функция. Докажите, что непрерывна в каждой точке , кроме, быть может, точек некоторого счётного подмножества .
Пусть — строго возрастающая функция. Докажите, что обратная функция непрерывна.
Заметим, что в условии этой задачи не предполагается непрерывность .
Пусть — строго возрастающая функция и — борелевское множество. Докажите, что — борелевское множество.
Пусть и — возрастающая функция. Докажите, что существует последовательность строго возрастающих функций из в такая, что
для каждого .
Пусть и — ограниченная возрастающая функция. Докажите, что существует возрастающая функция такая, что для всех .
Докажите или приведите контрпример: если — измеримое пространство и
— функция такая, что для каждого , то является -измеримой функцией.
Пусть — борелевски измеримая функция. Определим следующим образом:
Докажите, что — борелевски измеримая функция.
Приведите пример измеримого пространства и семейства такого, что каждая является -измеримой функцией из в , но функция , определённая как
не является -измеримой.
Сравните эту задачу с 2.53, где индексное множество — , а не .
Покажите, что
для каждого .
Этот пример принадлежит Анри Лебегу.