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1、1.5可测集与可测函数1.5.1可测集与可测函数定义1.5.1设X是基木空间,R是X上的代数,且X=(JE,EeR则称(X,R)是可测空间(measurablespace),R中的元素E是(X,7?)上的可测集(measurableset)。特别地,当X=RR=L时,称(R',L)是Lebsgue可测空间;Lebsgue可测空间上的可测集称为Lebsgue可测集;当X=R*,R=S(R.)=B时,称(R[B)是Borel可测空间;Borel可测空间上的可测集(即:Borel集)称为Borel可测集.注定义可测空间、可测集时,严格
2、地说,并不要求在b-代数R上己经具有某个测度,即把可测空间、可测集的概念木质上当作集合论范畴的概念,这已是通行的看法。定义1.5.2设(X,/?)是可测空间,EuX,f是定义在E上的有限实函数。若对一•切实数C,集E(c3、可测函数。定理1・5・1设(X,/?)是可测空间,/是定义在EuX上的有限实函数。则/是E上的可测函数的充分必要条件是:对任意实数C,(1,集E(c4、数。证对任意实数c,由/'的连续性,集E(c5、JS,bi)i=称为阶梯函数,它是E上的Lebsguen;测函数。证因为对任意实数E(c6、ebsgue可测集,所以/是(-00,00)上的可测函数。00例1.5.3设(X,!?)是可测空间,E,EjWR,Z=l,2,•••,/?,U&uE,口/=1EfEj=0,&j.于是定义在£上的函数,且%心0,xwEj(i=l,2,・・•,〃),xeX-JE^/=i则/是E上的可测函数。例1・5・4(不可测函数的例)(R
7、,L)是LebsguenJ测空间,Z是Lebsgue不可测集,于(尢)是Z的特征函数%7(x),xgR1.因为R什杆力z)={x
8、/z(兀)纣,兀wR*=Z是Lebsgue不可测集,所以函数ZzM不是口上的Le
9、bsgue可测函数。例1.5.5也有这样的可测空间(X,R),定义在X上的所有函数都是可测函数。例如,取R=2X(此时R是一个-代数),/是定义在X上的任意一个有限实函数,对任意实数C,显然X(c)={%c10、UE口J测,当/作为厶上的函数时,于是厶上的可测函数;(3)设E}^E2=0,
11、E^E2=E,若耳,色是可测集,则/是E上的可测函数的充分必要条件是:f是£2±的可测函数。(4)集E是可测集的充分必要条件是:集E的特征函数XE(x)是X上可测函数。证(1)因为00e=
12、Je(-h),n=l而根据可测函数的定义,集E(-n)是可测集,所以E是可测集。反Z不然。因为对VEeLfl.m(E)0,都存在FuE,F*L.若EwL,其任意子集都wQ,则zn(E)=0.(2)对任意实数c,由于E,(c13、的可测函数。(3)设于是E上的可测函数,由⑵知:f是耳,禺上的可测函数。反之,若/是d,耳上的可测函数,对任意实数c,由于E(c