21.6

Свойства регулярности мер Бэра

[8/0%]
LaTeX
Задача 21.52

Пусть XX — сепарабельное компактное хаусдорфово пространство. Покажите, что каждое замкнутое множество является множеством типа GδG_{\delta }.

?
Задача 21.53

Пусть XX — хаусдорфово пространство, а μ:B(X)→[0,∞]\mu : \mathcal{B}(X) \rightarrow [0, \infty ] — σ\sigma-конечная борелевская мера. Покажите, что μ\mu радонова тогда и только тогда, когда она регулярна.

?
Задача 21.54

Покажите, что хаусдорфово пространство XX является одновременно локально компактным и σ\sigma-компактным тогда и только тогда, когда существует возрастающее счетное семейство {Ok}k=1∞\left\{ \mathcal{O}_{k}\right\}_{k = 1}^{\infty } открытых подмножеств XX, покрывающее XX, и для каждого kk

O‾k является компактным подмножеством Ok+1.  \overline{\mathcal{O}}_{k} \text{ является компактным подмножеством } \mathcal{O}_{k+1} \text{. }
?
Задача 21.55

Пусть x0x_{0} — точка в локально компактном хаусдорфовом пространстве XX. Является ли дельта-мера Дирака, сосредоточенная в x0,δx0x_{0}, \delta_{x_{0}}, регулярной мерой Бэра?

?
Задача 21.56

Пусть XX — несчетное множество с дискретной топологией, а X∗X^{*} — его компактификация Александрова с x∗x^{*} — точкой на бесконечности. Покажите, что одноточечное множество {x∗}\left\{ x^{*}\right\} является борелевским множеством, не являющимся множеством Бэра.

?
Задача 21.57

Пусть XX — локально компактное хаусдорфово пространство. Покажите, что борелевская мера μ:B(X)→[0,∞]\mu : \mathcal{B}(X) \rightarrow [0, \infty ] является радоновой тогда и только тогда, когда каждое борелевское множество измеримо относительно меры Каратеодори, индуцированной премерой μ:B(X)→[0,∞]\mu : \mathcal{B}(X) \rightarrow [0, \infty ].

?
Задача 21.58

Докажите Леммы 23, 24 и 25.

?
Задача 21.59

Пусть XX — компактное хаусдорфово пространство, а f1,…,fnf_{1}, \ldots , f_{n} — непрерывные вещественнозначные функции на XX. Пусть ν\nu — знакопеременная мера Радона на XX с ∣ν∣(X)≤1\left|\nu \right|(X) \leq 1, и пусть ci=∫Xfidνc_{i} = \int_{X} f_{i} d \nu для 1≤i≤n1 \leq i \leq n.

?
(i)

Покажите, что существует знакопеременная мера Радона μ\mu на XX с ∣μ∣(X)≤1\left|\mu \right|(X) \leq 1, для которой

∫Xfidμ=ci \int _{X} f_{i} d \mu = c_{i}

и

∫Xgdμ≤∫Xgdλ для всех g∈C(X) \int _{X} g d \mu \leq \int _{X} g d \lambda \text{ для всех } g \in C(X)

для любой знакопеременной меры Радона λ\lambda с ∣λ∣(X)≤1\left|\lambda \right|(X) \leq 1 и такой, что ∫Xfidλ=ci\int_{X} f_{i} d \lambda = c_{i} для каждого i,1≤i≤ni, 1 \leq i \leq n.

(ii)

Предположим, что существует мера Радона ν\nu на XX с ν(X)=1\nu (X) = 1 и ∫Xfidν=ci\int_{X} f_{i} d \nu = c_{i} для каждого i,1≤i≤ni, 1 \leq i \leq n. Покажите, что существует мера Радона μ\mu на XX с μ(X)=1\mu (X) = 1 и ∫Xfidμ=ci\int_{X} f_{i} d \mu = c_{i} для 1≤i≤n1 \leq i \leq n, минимизирующая ∫Xgdμ\int_{X} g d \mu среди всех мер Радона, удовлетворяющих этим условиям.