数学 / 实变函数 Lebesgue测度 外侧度 介绍 Lebesgue 外侧度、L-覆盖及其基本性质,并结合例题说明外侧度的计算与估计。 约 1 分钟阅读 实变函数Lebesgue测度 本页目录 2 节内、外侧度例题 内、外侧度 # 定义 设 E⊂RnE\subset \mathbb{R}^nE⊂Rn. 若 {Ik}\{I_k\}{Ik} 是 Rn\mathbb{R}^nRn 中的可数个开矩体, 且有 E⊂⋃k⩾1Ik,E\subset\bigcup\limits_{k\geqslant 1}I_k,E⊂k⩾1⋃Ik, 则称 {Ik}\{I_k\}{Ik} 为 EEE 的一个L-覆盖. 称 m∗(E)=inf{∑k⩾1∣Ik∣:{Ik} 为 E 的 L-覆盖}m^*(E)=\inf\left\lbrace\sum\limits_{k\geqslant 1}|I_k|:\{I_k\}\ \text{为}\ E\ \text{的}\ L\text{-覆盖}\right\rbracem∗(E)=inf{k⩾1∑∣Ik∣:{Ik} 为 E 的 L-覆盖} 为点集 EEE 的 Lebesgue 外侧度. 定理 R^n 中点集的外侧度性质 [leftmargin=1.5cm] (1) 非负性: m∗(E)⩾0m^*(E)\geqslant 0m∗(E)⩾0, m∗(∅)=0m^*(\varnothing)=0m∗(∅)=0. (2) 单调性: 若 E1⊂E2E_1\subset E_2E1⊂E2, 则 m∗(E1)⩽m∗(E2)m^*(E_1)\leqslant m^*(E_2)m∗(E1)⩽m∗(E2). (3) 次可列可加性: m∗(⋃k=1∞Ek)⩽∑k=1∞m∗(Ek)m^*\left(\bigcup\limits_{k=1}^\infty E_k\right)\leqslant\sum\limits_{k=1}^\infty m^*(E_k)m∗(k=1⋃∞Ek)⩽k=1∑∞m∗(Ek). 引理 设 E⊂RnE\subset\mathbb{R}^nE⊂Rn, δ>0\delta>0δ>0, 令 mδ∗(E)=inf{∑k=1∞∣Ik∣:⋃k=1∞Ik⊃E, 每个开矩体的边长<δ},m_\delta^*(E)=\inf\left\lbrace\sum\limits_{k=1}^\infty|I_k|:\bigcup\limits_{k=1}^\infty I_k\supset E,\ \text{每个开矩体的边长}<\delta\right\rbrace,mδ∗(E)=inf{k=1∑∞∣Ik∣:k=1⋃∞Ik⊃E, 每个开矩体的边长<δ}, 则 mδ∗(E)=m∗(E)m_\delta^*(E)=m^*(E)mδ∗(E)=m∗(E). 定理 有限可加性 设 E1,E2⊂RnE_1,E_2\subset\mathbb{R}^nE1,E2⊂Rn. 若 d(E1,E2)=infx∈E1infy∈E2∣x−y∣>0d(E_1,E_2)=\inf\limits_{\bm x\in E_1}\inf\limits_{\bm y\in E_2}|\bm x-\bm y|>0d(E1,E2)=x∈E1infy∈E2inf∣x−y∣>0 则 m∗(E1∪E2)=m∗(E1)+m∗(E2).m^*(E_1\cup E_2)=m^*(E_1)+m^*(E_2).m∗(E1∪E2)=m∗(E1)+m∗(E2). 定义 设 E⊂RnE\subset \mathbb{R}^nE⊂Rn, AAA 是开矩体且 A⊃EA\supset EA⊃E. 令 m∗(E)=sup{∣A∣−∑k=1∞∣Ik∣:{Ik} 是 A\E 的一个开覆盖},m_*(E)=\sup\left\lbrace|A|-\sum\limits_{k=1}^\infty|I_k|:\{I_k\}\ \text{是}\ A\backslash E\ \text{的一个开覆盖}\right\rbrace,m∗(E)=sup{∣A∣−k=1∑∞∣Ik∣:{Ik} 是 A\E 的一个开覆盖}, 则称 m∗(E)m_*(E)m∗(E) 为 EEE 的内侧度. 显然有 m∗(E)=∣A∣−m∗(A\E)⩽m∗(E)m_*(E)=|A|-m^*(A\backslash E)\leqslant m^*(E)m∗(E)=∣A∣−m∗(A\E)⩽m∗(E). 定义 当 m∗(E)=m∗(E)m_*(E)=m^*(E)m∗(E)=m∗(E) 时称 EEE 可测, 记作 m(E)m(E)m(E). 例题 # 例 P66 例2 设 III 是 Rn\mathbb{R}^nRn 中的开矩体 I‾\overline{I}I 是闭矩体, 则 m∗(I‾)=∣I∣m^*(\overline{I})=|I|m∗(I)=∣I∣. 上一节 · 实变函数可测集与测度下一节 · 实变函数正测度集与矩体 讨论 评论 正在加载评论… 邮箱 获取验证码 验证码 验证 评论 提交评论 退出登录
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