집합에서 숫자로의 함수
수학, 특히 측도 이론 에서, 집합 함수는 정의역 이 주어진 집합의 부분집합들 의 집합 이고 확장 된 실수선 R ∪ {± ∞ }, {\displaystyle \mathbb {R} \cup \{\pm \infty \} 에서 값을 취하는 함수 이며, 실수 R {\displaystyle \mathbb {R}} 과 ± ∞로 구성됩니다. {\displaystyle \pm \infty.}
집합 함수는 일반적으로 부분 집합을 어떤 식으로든 측정 하는 것을 목표로 합니다. 측정값 은 "측정" 집합 함수의 전형적인 예입니다.따라서 "집합 함수"라는 용어는 "계량"의 수학적 의미와 그 공통 언어적 의미 사이의 혼동을 피하기 위해 자주 사용됩니다.
정의들 F {\displaystyle {\mathcal {F}} 이(가 ) ⊆ ℘ {\displaystyle \Omega}( F ω) {\displaystyle {\mathcal { F}}\subseteq \ wp (\Omega )}(여기서 ℘) 가 멱집합을 의미함)에 대한 집합 {\displaystyle {\mathcal {F}} 의 집합 함수 는 F 도메인 이 {\displaystyle \mu} 인 함수 μ 입니다. {\mathcal {F}} 유형 및 코드 인 [ - ∞ , ∞ ] {\displaystyle [-\infty,\infty ]} 또는 때때로 코드인은 벡터 측도 , 복소 측도 및 투영 값 측도 와 마찬가지로 일부 벡터 공간 입니다.집합 함수의 도메인은 임의의 숫자 속성을 가질 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 속성과 패밀리의 범주가 아래 표에 나열되어 있습니다.
ω {\displaystyle \Omega }에 대한 집합 {\ displaystyle {\mathcal {F}} 패밀리 F F : {\displaystyle {\mathcal {F}}\colon } 에 대해 반드시 해당됩니다.또는, F {\ displaystyle {\mathcal {F}} 이 (가) 다음 에 닫혀 있습니까? 연출된 ⊇ 기준 {\displaystyle \,\supsequ } A ∩ B {\displaystyle A\cap B} A ∪ B {\displaystyle A\cup B} B ∖ A {\displaystyle B\set 빼기 A} Ω ∖ A {\displaystyle \Omega \setminus A} A 1 ∩ A 2 ∩ ⋯ {\displaystyle A_{1}\cap A_{2}\cap \cdots} A 1 ∪ A 2 ∪ ⋯ {\displaystyle A_{1}\cup A_{2}\cup \cdots } Ω ∈ F {\displaystyle \Omega \in {\mathcal {F}}} ∅ ∈ F {\displaystyle \varnothing \in {\mathcal {F}}} F.I.P. π 계통의 세미링 절대. 반대수 (세미필드) 절대. 모노톤급 Ai ↘ {\displaystyle A_{i}\searrow} 인 경우에만 해당 Ai ↗ {\displaystyle A_{i}\nearrow} 인 경우에만 해당됩니다. 𝜆 계통의 (Dynkin 시스템) 만일의 경우에만 A ⊆ B {\displaystyle A\subseteq B} Ai ↗ {\displaystyle A_{i}\nearrow} 또는 이 경우에만 해당됩니다.그들은 서로 단절되어 있습니다. 절대. 링 (순서론) 링 (계측이론) 절대. δ-링 절대. 𝜎-링 절대. 대수(필드) 절대. 𝜎-대수 (𝜎-필드) 절대. 이중이상 필터 절대. 절대. ∅ ∉ F {\displaystyle \varnothing \not \in {\mathcal {F}}} 프리필터 (필터베이스) 절대. 절대. ∅ ∉ F {\displaystyle \varnothing \not \in {\mathcal {F}}} 필터하위베이스 절대. 절대. ∅ ∉ F {\displaystyle \varnothing \not \in {\mathcal {F}}} 토폴로지 열기 ( 임의 ∪도 {\displaystyle \cup}) 절대. 닫힌 토폴로지 (임의 ∩도 {\displaystyle \cap }) 절대. F : {\displaystyle {\mathcal {F}}\colon } 에 대해 반드시 해당됩니다.또는, F {\ displaystyle {\mathcal {F}} 이 (가) 다음 에 닫혀 있습니까? 연출된 아래쪽으로 유한한 교차점 유한한 조합들 관련있는 보약 보약 ω에서 {\displaystyle\Omega} 헤아릴 수 있는 교차점 헤아릴 수 있는 조합들 ω {\displaystyle \Omega} 포함 {\displaystyle \varnothing} ∅ 포함 유한 교차로 소유물 또한 세미링 은 모든 보 B ∖ A {\displaystyle B\setminus A} 가 F . {\displaystyle {\mathcal {F}} 의 집합들의 유한한 분리 결합 과 같은 π 시스템입니다. 반대수 는 ω를 포함하는 반구형입니다. {\displaystyle \Omega .} A , B , A 1 , A 2 , … {\displaystyle A,B,A_{1},A_{2},\ldots}} 은(는) F {\displaystyle {\mathcal {F}} 의 임의 요소이며 F ≠ ∅이라고 가정합니다. {\displaystyle {\mathcal {F}}\neq \varnothing.}
일반적으로 μ( E ) + μ ( F ) {\displaystyle \mu(E ) +\mu(F)} 가 모든 E , F ∈ F, {\displaystyle E,F\in {\mathcal {F}} 에 대해 항상 잘 정의 되어 있다고 가정하거나, 이와 동등하게 μ {\displaystyle \mu }이( 가) ∞ {\displaystyle -\infty} 및 + ∞ {\displaystyle +\infty }을( 를) 값으로 모두 사용하지 않는다고 가정합니다. 이 문서는 앞으로 이를 가정할 것이지만, 아래의 모든 정의는 대신 "합/계열이 정의될 때마다"와 같은 문장으로 자격을 부여할 수 있습니다. 이 작업은 때때로 다음 결과와 같이 뺄셈으로 수행되며, μ {\displaystyle \mu }이(가 ) 유한 가산될 때마다 수행됩니다.
설정 차이 공식 : μ ( F ) - μ ( E ) - μ ( E ) {\displaystyle \mu (F) -\mu (E) = \mu (F\ setminus E){\text{nevery }}, F ∈ F {\ displaystyle E ,F\in {\mathcal {F}}, F ∖ F {\displaystyle E ,F\in {\mathcal {F}}를 만족 하는 F ∈ F {\subseteq F}, F ⊆ E ∖ F. {\displaystyle F\setminus E\in {\mathcal {F}} 을(를) 만족하는 F ∈ F. Null 집합
집합 F ∈ F {\displaystyle F\in {\mathcal {F}} 을(를) null set (μ {\displaystyle \mu} 에 대해) 또는 μ( F ) = 0 .{\displaystyle \mu(F ) = 0.} μ {\displaystyle \mu } 이(가) ∞ {\displaystyle -\infty} 또는 + ∞ {\displaystyle +\infty} 과(와) 동일하지 않을 때 일반적으로 다음 을 가정합니다.
null 빈 집합 : {\mathcal {F}} 에서 ∅ ∈ F 인 경우 μ( ∅ ) = 0 {\displaystyle \mu (\varnothing ) = 0}. {\displaystyle \varnothing \in {\mathcal {F}} 변화량과 질량
집합 S 의 총 변형 {\displaystyle S }:
μ ( S ) = 데프 술잔을 마시다 { μ ( F ) : F ∈ F 그리고. F ⊆ S } {\displaystyle \mu(S)~{\stackrel {\text{def}}{=}}~\sup\{ \mu(F) :F\in {\mathcal {F}}{\text{ and }}F\subseteq S\} 여기서 ⋅ {\ displaystyle \,\cdot \, } 는 절대값 (또는 일반적으로 μ {\displaystyle \mu} 가 (semi) 정규 공간 에서 벡터 값일 경우 정규 또는 준정규 를 나타냅니다)을 나타냅니다. ∪ F = def ⋃ F 가 F ∈ F 를 ∈한다고 할 때, {\displaystyle \cup {\mathcal {F}}~{\stackrel {\scriptstyle {\text{def }}{=}}~\textstyle \bigcup \limits _{F\in {\mathcal {F}}, F\in {\mathcal {F }}, μ( ∪ F) {\displaystyle \left(\cup {\mathcal {F}\right)} 를 μ {\displaystyle \mu}와 μ( ∪ F )의 총 변이 라고 합니다. \mu \left(\cup {\mathcal {F}}\right)} 을(를) μ 의 질량 이라고 합니다. {\displaystyle \mu .}
집합 함수는 모든 F ∈ F, {\displaystyle F\in {\mathcal {F}}, 의 경우 유한 함수라고 합니다. } 값 μ( F ) {\displaystyle \mu(F)} 는 유한 합니다(정의상 μ( F ) 가 {\displaystyle \mu(F)\neq \infty } 를 ≠ ∞ 하고 μ( F ) ≠ 가 {\displaystyle \mu(F)\neq -\infty }를 ∞ 합니다. 무한값 은 ∞ {\displaystyle \infty } 또는 - ∞ {\displaystyle -\infty } 와 같은 값입니다.)모든 유한 집합 함수는 유한 질량 을 가져야 합니다.
집합 함수의 공통 속성 F {\ displaystyle {\mathcal {F}} 의 집합 함수 μ {\displaystyle \mu} 는 다음과 같습니다.
[0 , ∞ ] . {\displaystyle [0,\infty ]}에서 값이 지정된 경우 음 이 아닙니다. ∑ i = 1 n μ ( Fi ) = μ ( ⋃ i = 1 n Fi ) {\displaystyle \textstyle \sum \sum \ limits _{i =1}^{n}\mu \left(F_{i}\right) =\mu \left(\textstyle \bigcup \ limits _{i =1 }^{ n}F_{i }\ right)} 인 경우 , Fn ∈ F {\displaystyle F_{1},\ldots, F_{n}\in {\mathcal {F}}: ⋃ i = 1 n F i ∈ F. {\displaystyle \textstyle \bigcup \limits _{i=1}^{n}F_{i}\in {\mathcal {F}}. } 만약 F {\displaystyle {\mathcal {F}} 가 이진 결합 하에서 닫혀 있다면, μ {\displaystyle \mu} 는 μ (E ∪ F ) = μ ( E ) + μ (F ) {\displaystyle \mu(E\cup F)=\mu (E ) +\mu(F)} 인 경우에만 유한 가산 됩니다. {\mathcal {F}에서 {\displaystyle E,F\in {\mathcal {F}}. μ {\displaystyle \mu } 가 유한 가산이고 ∅ ∈ F {\displaystyle \varnothing \in {\mathcal {F}}} 인 경우 E := F := ∅ {\displaystyle E: = F :=\varnothing } 은(는) μ( ∅ ) = μ( ∅ ) + μ( ∅ ) {\displaystyle \mu (\varnothing) = \mu (\varnothing) +\mu (\varnothing)} 를 보여주는데, 이는 μ( ∅ ) = 0 {\displaystyle \mu (\varnothing) = 0} 또는 μ ( ∅ ) = ± ∞ , {\displaystyle \mu (\varnothing )= \pm \infty,} 이고, 후자의 경우, μ ( E ) = μ ( E ∪ ∅ ) = μ ( E ) + μ ( ∅ ) = μ ( E ) + ( ± ∞ ) = ± ∞ {\displaystyle \mu ( E) =\mu (\cup \varnothin g ) =\mu (E) +\mu (\varnothin g ) =\mu (E ) + (\pm \inft y ) =\pm \infty } 의 모든 E ∈ {\displaystyle E\in { F}(따라서 대소문자 μ ( ∅ ) = 0 {\displaystyle \mu (\varnothin g ) = 0} 이(만) 유용합니다. ⋃ i = 1 ∞ F i ∈ F, {\ displaystyle {\mathcal {F}, {\ displaystyle F_{1}, F_{2},\ldots \,} 를 포함 하는 F {\displaystyle {\mathcal {F}, {\displaystyle \textstyle \bigcup \ limits \{i = 1}^{\infty }\{\mathcal {F}} 의 경우 다음 모두 를 유지 합니다. ∑ i = 1 ∞ μ ( F i ) = μ ( ⋃ i = 1 ∞ F i ) {\displaystyle \textstyle \sum \limits _{i=1}^{\infty}}\mu \left(F_{i}\right)=\mu \left(\textstyle \bigcup \limits _{i=1}^{\infty}}F_{i}\right)} 왼쪽의 영상 시리즈는 일반적인 방식으로 제한 ∑ i = 1 ∞ μ (Fi ) = defimn → ∞ μ (F1 ) + ⋯ + μ (Fn ) 로 정의됩니다. {\displaystyle \textstyle \sum \sum \limits _{i=1}^{\infty}}\mu \left(F_{i}\right)~{\stackrel {\text{def}}{=}}~{\displaystyle \lim _{n\to \infty}}\mu \left(F_{1}\right)+\cdots +\mu \left(F_{n}\right)입니다. } 결과적으로, ρ가 N → N {\displaystyle \rho :\mathbb {N} \to \mathbb {N} 인 경우, ∞ i = 1 ∑ μ (F i ) = 1 ∞ μ (F ρ (i )); {\displaystyle \sum \sum \limits _{i =1}^{\infty }\mu \left (F_{i}\right) =\textstyle \sum \sum _{i =1}^{\infty }\mu \left(F_{\rho(i)}\right ); ⋃ i = 1 ∞ F ρ (i ) 때문 입니다. {\displaystyle \textstyle \bigcup \bigcup \lim i ts _{i = 1 }^{\infty }F_{i }=\textstyle \bigcup \lim i ts _{i= 1}^{\infty }F_ {\rho(i)} 를 두 번 적 용하면 두 ∑ 모두 i = 1 ∞ μ (Fi ) = μ (⋃ i = 1 ∞ Fi ) {\displaystyle \textstyle \sum \ sum \i=1}^{\infty }\mu \left(F_{i} \ right )=\mu \left(\textstyle \b igcup \limi ts _{i=1}^{\inf })ty }F_{i}\right)} 및 μ( ⋃ i = 1 ∑ F ρ (i ) = ∞ i = 1 ρ μ ( F limits (i ) {\displaystyle \mu \left(\textstyle \bigcup \ limits _{i = 1}^{\rho (i)}\right )= \textstyle \sum \ ∞ _{i = 1}^{\infty}}\mu \left(F_{\rho (i)}\right)} 가 고정됩니다.정의상, 이 성질을 갖는 수렴급수는 무조건 수렴 한다고 합니다. 일반 영어 로 표현하면 집합 F 1 , F 2 , … {\displaystyle F_{1}, F_{2},\ldots } 을(를) 새 순서 F ρ (1 ), F ρ ( 2 ), … {\displaystyle F_{\rho (1)}, F_{\rho (2)},\ldots } 로 재정렬/라벨링해도 측정값의 합에 영향을 주지 않습니다.합 F = def ⋃ i ∈ N F {\displaystyle F~{\stackrel {\text{def}}{ =}}~\textstyle \bigcup \ limits _{i\in \mathbb {N}}F_{i}\ textstyle \mathbb {n}F_{i}가 이 집합들의 순서에 종속되지 않으므로, 합 μ(F) = μ ( F 1 ) + ⋯ {\displaystyle \mu(F )=\mu \left(F_{1}\right)+\mu 도 같아야 합니다. \left(F_{2}\right)+\cdots } 및 μ( F ) = μ (F ρ ( 1 ) + μ (F ρ ( 2 )) + ⋯ . {\displaystyle \mu(F )= \mu \left(F_{\rho(1)}\right)+\mu \left(F_{\rho(2)}\right)+\cdots \.,} μ( ⋃ i = 1 ∞ Fi ) {\displaystyle \mu \left(\textstyle \bigcup \ limits _{i =1}^{\infty}\right)} 이(가) 무한하지 않으면 이 급수 ∑ i = 1 ∞ μ (Fi ) {\displaystyle \textstyle \sum \limits _{i =1}^{\infty}\mu \left(F_{i}\right)} 도 완전히 수렴 해야 합니다.정의에 따라 ∑ i = 1 ∞ μ ( Fi ) {\ displaystyle \textstyle \sum \ limits _{i =1}^{\infty}}\left \mu \left(F_{i}\right)\right } 는 유한해야 합니다. μ {\displaystyle \mu }이( 가) 음 이 아닌 경우(또는 확장된 실수에서 값이 지정된 경우에도) 자동으로 적용됩니다. 임의의 수렴 급수와 마찬가지로, 리만 급수 정리 에 의하여, 급수 ∑ i = 1 ∞ μ ( F i ) = lim N → ∞ μ ( F 1 ) + μ ( F 2 ) + ⋯ + μ ( F N ) {\displaystyle \textstyle \sum \ limits _{i =1}^{\infty}}\mu \left(F_{i}\right ) = {\displaystyle \lim _{N\to \infty}}\mu \left(F_{1}\right)+\mu \left(F_{2}\right)} 는 합이 순서에 의존하지 않는 경우에만 절대 수렴합니다. 그 용어(무조건 수렴으로 알려진 속성). 위 (a)에 의해 무조건 수렴이 보장되므로, μ {\displaystyle \mu} 가 [ - ∞, ∞] .{\displaystyle [-\infty,\infty ]에서 평가되면 이 조건은 자동으로 참이 됩니다. } 만약 μ ( ⋃ i = ∞ Fi ) = ∑ i = 1 ∞ μ ( Fi ) {\displaystyle \mu \left(\textstyle \bigcup \limits _{i =1}^{\infty }F_ {i}\right )=\textstyle \sum \ limits _{i =1}^{\infty }\mu \left(F_{i}\right)} 인 경우 급수 ∑ μ (F i ) > 0 i ∈ N μ (F i ) 및 ∑ μ (F i ) < 0 i ∈ N μ (F i ) {\ tyle \textstyle \sum \limits _{\stackrel {i\in \mathbb {N}}}{\mu \left(F_{i}\right)>0}\mu \left(F_{i}\right)\;{\text{ and }}\;\textstyle \sum \limits _{\stackrel {i\in \mathbb {N}}{\left(F_{i}\right)<0}}\mu \left(F_{i}\right)\;} 는 유한합니다(값의 합이 잘 정의되도록).μ {\displaystyle \mu }이( 가) 음 이 아닌 경우 자동으로 적용됩니다. 음 이 아니고, 셀 수 있을 정도로 가법적 인 값(유의 가법적 인 값을 포함함)이며, null 빈 집합 을 갖는 경우의 사전 측도입니다. 영역 이 σ-algebra인 사전 측정 일 경우 측정값 .즉, 측도는 null 빈 집합 을 갖는 σ 대수의 음수가 아닌 가산 집합 함수입니다. 질량 이 1인 측도일 경우 확률 측도 . {\displaystyle 1.} 외부 측정값 (non-negative, countable subadditive , null vempty set , 멱집합 ℘( ω) {\displaystyle \wp(\Omega )} 을(를) 도메인으로 하는 경우). 부호 있는 측도 (countly additive)이고, null 빈 집합 을 가지며, μ {\displaystyle \mu} 이(가) 두 값 - ∞ {\displaystyle -\infty} 및 + ∞ {\displaystyle +\infty} 을(를) 모두 사용하지 않는 경우. 모든 널 집합 의 모든 부분 집합이 널(null)이면 complete입니다. 명시적으로 F ∈ F 가 μ ( F ) = 0 {\displaystyle F\in {\mathcal {F}}{\text{sates}}\mu(F) =0} 이고 N ⊆ F {\displaystyle N\subseteq F} 는 F {\displaystyle F } 의 모든 부분 집합이고 N ∈ F {\mathcal {F}} 및 μ (N ) = 0 . {\displaystyle \mu(N ) =0} 입니다. 다른 많은 속성과 달리 완전성은 설정 도메인 μ = F {\displaystyle \operatorname {domain} \mu = {\mathcal {F}}( μ {\displaystyle \mu} 의 값뿐만 아니라)에 요구 사항을 부여합니다. 시퀀스 F 1 , F 2 , F 3, … {\displaystyle F_{1}, F_{2}, F_{3},\ldots \,} 이(가) 모든 인덱스 i, {\displaystyle \mu \left(F_{i}\right )}에 대해 유한하도록 F {\displaystyle F_{ 1}, F_{2}, F_{3},\ldots \,}에 있는 경우 𝜎 유한합니다. 이 경우 μ(Fi ) \mu \left(F_{i}\right) 는 모든 인덱스 i, {\displaystyle i,}에 대해 ⋃ n = 1 ∞ F n = ⋃ F ∈ F 입니다. {\displaystyle \textstyle \bigcup \limits _{n=1}^{\infty}F_{n}=\textstyle \bigcup \limits _{F\in{\mathcal {F}}F입니다. } 만약 모든 P ∈ P {\displaystyle {P}} 에 대하여 μ( P ) {\displaystyle \mu (P)} 가 유한하고 또한 ⋃ P ∈ P P = ⋃ F F {\displaystyle \bigcup \{P}\mathcal { P}\,P=\textstyle \bigcup \limits _{F\in {\mathcal {F}}}F}( 여기서 F = 도메인 μ {\displaystyle {\mathcal { F}}= \operator name {domain} \mu}). 모든 𝜎-무한 집합 함수는 역으로는 아니지만 분해가 가능합니다. 예를 들어 R {\ displaystyle \mathbb { R}}(도메인이 ℘( R )) {\displaystyle \wp(\mathbb {R })} 의 카운트 측도 는 분해할 수 있지만 𝜎-무한은 아닙니다. 정의역이 σ algebra인 위상 벡터 공간 X {\displaystyle X}( 정규 공간 과 같은)에서 값이 계산된, 셀 수 있을 정도로 가법적 인 집합 함수 μ → X {\displaystyle \mu :{\mathcal {F}}\to X}. 만약 μ {\displaystyle \mu }가 정규 공간 (X , ‖ ⋅ ‖) {\displaystyle (X,\cdot \ )} 에서 값이 매겨지면, F1 , F2 , … F , {\displaystyle F_{1}, F_{2},\ldots \,} 가 F, {\displaystyle {\mathcal {F}}, lim n → ∞ ‖ μ (F 1 ) + ⋯ + μ (F n ) - μ ( ⋃ i = 1 ∞ F i ) ‖ = 0 . {\displaystyle e \lim _{n\to \infty }\left\ \mu \left(F_{1}\right)+\cdots +\mu \left(F_{n}\right)-\mu \left(\textstyle \bigcup \limits _{i=1}^{\infty }F_ {i}\right)\right\=0.} μ {\displaystyle \mu } 가 바나흐 공간에서 유한 가법적이면, 만약 어떤 쌍대의 서로소 수열 F1 , F2 , … {\displaystyle F_{ 1}일 경우에만 가법적입니다.F, {\displaystyle {\mathcal {F}}, {\displaystyle {\mathcal {F}}, lim n → ∞ ‖ μ (Fn ∪ Fn + 1 ∪ Fn + 2 ∪ ⋯ ) ‖ = 0. {\displaystyle \lim _{n\to \infty}\left\mu \left(F_{n}\cup F_{n+1}\cup F_{n+2}\cup \cdots \right)\right\ = 0.} 복소 측도(complex measurement ) 만약 그것이 가산 복소값 집합 함수 μ : F → C {\displaystyle \mu :{\mathcal {F}}\to \mathbb {C} 도메인 이 σ-algebra인 경우. 정의에 따라 복잡한 측도는 ± ∞ {\displaystyle \pm \infty} 을(를) 값으로 사용하지 않으므로 null 빈 집합 이 있습니다. 측도값 랜덤 요소 인 경우 랜덤 측도 입니다. 임의합
이 글의 일반화 급수에 대한 부분에서 설명 한 바와 같이 임의의 색인 집합 으로 색인화된 실수 의 임의의 가군 (ri ) i ∈ I {\displaystyle \left(r_{i}\right)_{i\in I }}, {\displaystyle I} 에 대해 그들의 합 ∈ i ∑ I {\displaystyle \textstyle \sum \limits _{i\in I}r_{i} 를 유한 파의 망 의 극한으로 정의할 수 있습니다. 티알 합계 F ∈ 유한 부분 집합 ( I ) ↦ ∑ i ∈ Fri {\displaystyle F\in \operatorname {FiniteSubsets}(I)\maps to \textstyle \limits _ {i\in F}r_{i} 에 \maps to \textstyle \limits _{ i\in F}r_{i} 도메인 FiniteSubsets ( I) {\displaystyle \,\subseteq .\,} 이 그물이 수렴 할 때마다 그 한계는 이로 표시됩니다.e 기호는 i ∈ I ∑ {\displaystyle \sum \textstyle \sum _{i\in I} r_{i}} 인 반면, 이 망이 대신 ± ∞ {\displaystyle \pm \infty} 로 분할되는 경우, 이는 ∑ i ∈ I r = ± ∞로 표시될 수 있습니다. {\displaystyle \textstyle \sum \sum _{i\in I}r_{i }=\pm \infty.} 빈 집합에 대한 모든 합은 0으로 정의됩니다. 즉, I = {\displaystyle I =\varnothing }을( 를) ∅하면 정의에 따라 i ∈ ∅ r = 0 {\displaystyle \textstyle \sum \ limits_{i\in \varnothing}r_{i }=0} 을(를) ∑합니다.
예를 들어, 모든 i ∈ I {\displaystyle i\in I} 에 대해 zi = 0 {\displaystyle z_{i }= 0 인 경우 i ∈ I z = 0. {\displaystyle \textstyle \sum \ limits _{i\in I}z_{i }= 0.} 그리고 ∑ I 가 ∈ I = ∑ r i = 0 i ∈ I, r i + ∑ r i ≠ 0 i ∈ I , r i = 0 + ∑ r i ≠ 0 i ∈ I , r i = ∑ r i ≠ 0 i ∈ I, r i = limits r i ∑ 0 i i I , r i. {\displaystyle \sum \i\i n I}r_{i}=\textstyle \sum \limits _{\stackrel {i\in I,}{r_{i}=0}}r_{i}+\textstyle \sum \limits _{\stackrel {i\in I,}{r_{i}\neq 0}=0+\textstyle \sum \limits _{\stackrel {i\in I,}{r_{i}\neq 0}}r_{i}=\textstyle \sum \limits _{\stackrel {i\in I,}{r_{i}\neq 0}}r_{i}. } I = N {\displaystyle I = \mathbb {N}} 인 경우, 일반화 급수 ∑ i ∈ I {\displaystyle \sum \textstyle \sum \limits _{i\in I}r_{ i}}가 R {\displaystyle \textstyle \sum \sum \i = 1}^{\infty }r_{i} 인 경우 에만 R {\displaystyle \mathbb {R} limits 에 수렴합니다. 절대적 으로 수렴합니다). 통상적인 의미에서.일반화된 급수가 i ∈ I {\displaystyle \textstyle \sum \limits _{i\in I}r_{i}} 가 R {\displaystyle \mathbb {R}} 에 모이면, 두 ∑ r 모두 ri > 0 i ∈ I {\displaystyle \textstyle \sum \limits _{\stackrel {i\in I}{ r_{i}}r_{i}}, ∑ r i < 0 i ∈ I r {\displaystyle \textstyle \limits _{\stackrel {i}<0}r_{i}} 또한 co입니다. R {\displaystyle \mathbb {R}} 및 집합 {i ∈ I : ri ≠ 0 } {\displaystyle \left\{i\in I :r_{i}\neq 0\right\} 의 요소는 필수적으로 셀 수 있습니다 (즉, 유한하거나 셀 수 있을 정도로 무한 한). 이 는 R {\displaystyle \mathbb {R}} 이(가 ) 정규 공간으로 대체된 경우에도 성립 합니다.따라서 일반화 급수 ∑ i ∈ I {\displaystyle \textstyle \sum \limits _{i\in I}r_{i}} 이(가) R {\displaystyle \mathbb { R} 또는 C, {\displaystyle \mathbb {C}, {displaystyle r_{i} 을(를) 제외한 모든 ri 가 0, {\displaystyle 0, } 즉, ∑ i ∈ I = ∑ r i ≠ 0 i ∈ I i {\displaystyle \sum \ limits _{i\in I}r_{i }~= ~\textstyle \sum \limits _{\stackrel {i\in I}{r_{i}\neq 0}r_{i }}r_{i} 는 많아야 0이 아닌 항의 합입니다.달리 말하면, {i ∈ I : ri ≠ 0 } {\displaystyle \left\{i\in I :r_{i}\neq 0\right\}} 이(가) 셀 수 없는 경우, 일반화된 영상 시리즈 ∑ i ∈ i {\displaystyle \textstyle \sum \limits _{i\in I}r_{i} 가 수렴되지 않습니다.
요약하면, 실수와 그 위상의 특성 때문에, 수렴하는 모든 일반화된 실수 계열(임의의 집합으로 색인화됨)은 셀 수 있을 정도로 많은 실수들의 보통의 절대 수렴 계열로 축소될 수 있습니다. 따라서 측도 이론의 맥락에서 셀 수 없이 많은 집합과 일반화된 급수를 고려함으로써 얻을 수 있는 이점은 거의 없습니다. 특히, 이것은 "countable additive "의 정의가 셀 수 있을 정도로 많은 집합 F 1 , F 2 … {\ displaystyle F_{1}, F_{2},\ldots \, } F {\displaystyle {\mathcal {F}}( 및 일반적으로 계산 가능한 급수 ∑ i = 1 ∞ μ( Fi )) {\displaystyle \textstyle \sum \ limits _{i = 1}^{\infty}\mu \left(F_{i}\right )} 에서 임의로 많은 집합(Fi ) I {\displaystyle \left(F_{i}\right ) I}( 및 일반화된 급수 ∑ I μ (Fi ) {\displaystyle \textstyle \sum \limits _{i\in I}\m u \left(F_{i}\right)}).
내부측량, 외부측량 및 기타 특성 집합 함수 μ{\displaystyle \mu} 가 /만족이라고 합니다.
E, F ∈ F {\displaystyle E,F\in {\mathcal {F}} 가 E ⊆ F 를 만족할 때마다 μ (E ) ≤ μ ( F ) {\displaystyle E, F \in {\mathcal {F } 인 경우 단조 모듈러 라 함: 모듈러 라 함: μ (E ∪ F ) + μ (E ∩ F ) = μ (E ) + μ ( F ) {\displaystyle \mu (E\cup F) +\mu (E\cap F) = \mu ( E) +\mu (F)}, F ∈ F {\displaystyle E,F\in {\mathcal {F}}, E ∩ F ∈ {\displaystyle E\cup F,E\cap F\in {\mathcal {F}}. 모든 E 에 대해 μ (E ∈ F) + μ (E ∩ F ) ≤ μ (E ) + μ ( F ) {\displaystyle \mu (E\cup F) +\mu (E\cap F)\leq \mu (E ) +\mu (F)}, F ∩ F {\displaystyle E,F\in {\mathcal {F}}. {\mathcal {F} 에서 E ∈ F, E\cap F\in {\displaystyle E\cup F}. 만약 μ ( F ) ≤ ∑ i = 1 n μ ( Fi ) {\ displaystyle \mu (F) \leq \textstyle \sum \ limits _{i =1}^{n}\left \mu \left ( F_{i}\right }, …, F n ∈ i = 1 n F i 를 만족하는 F {\displaystyle F,F_{1},\ldots,F_{n}\in {\mathcal {F}} 이면 유한 부분 가법 . {\displaystyle F\;\subseteq \;\textstyle \bigcup \limits _{i=1}^{n}F_{i}. } 만약 μ( F ) ≤ ∑ i = 1 ∞ μ(Fi ) {\ displaystyle \mu(F) \leq \textstyle \sum \ limits _{i =1}^{\infty}}\left \mu \left ( F_ {i}\ right }... F ⊆ ⋃ i = 1 ∞ F I 를 만족하는 F {\displaystyle {\mathcal {F}} 의 {\displaystyle F,F_{1}, F_{2},F_{3},\ldots \,}. {\displaystyle F\;\subseteq \;\textstyle \bigcup \limits _{i=1}^{\infty}F_{i}. } F {\displaystyle {\mathcal {F}} 가 유한 결합 하에서 닫혀 있으면 이 조건은 μ (F ∪ G ) ≤ μ (F ) + μ (G ) {\ displaystyle \mu (F\cup G) \leq \mu (F) + \mu (G) } 인 경우 에만 성립합니다. {\displaystyle F,G\in {\mathcal {F}} 에서 μ {\displaystyle \mu }이( 가) 음이 아니면 절대값이 제거될 수 있습니다. μ {\displaystyle \mu } 가 측도인 경우, 이 조건은 μ ( ⋃ i = 1 ∞ Fi ) ≤ ∑ i = 1 ∞ μ ( Fi ) {\displaystyle \mu \left(\textstyle \bigcup \ limits _{i =1}^{\infty}\right)\leq \textstyle \sum \limits _{i =1}^{\infty }\mu \left ( F_{i}\right)} 인 경우에만 성립합니다. F 의 모든 F 1 , F 2 , F 3 , … {\displaystyle F_{1}, F_{2}, F_{3},\ldots \,}. {\displaystyle {\mathcal {F}}} μ{\displaystyle \mu} 가 확률 측도라면 이 부울의 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 부울 μ {\displaystyle \mu} 가 카운트 가능한 하위 가산이고 μ( ∅) = 0 {\ mathcal {F}} 인 ∅ ∈ F {\displaystyle \varnothing \in {\mathcal {F}}인 경우 μ {\displaystyle \mu (\varnothing)} 은( 는) 유한 부분 가산 입니다. E, F ∈ F {\displaystyle E,F\in {\mathcal {F}} 가 E ∪ F ∈ F 와 서로소 일 때 마다 μ (E ) + μ (E ∪ F ) {\displaystyle E ,F\in {\mathcal {F}} 인 경우 초첨가제 . {\displaystyle E\cup F\in {\mathcal {F}} 인 경우 만약 lim n → ∞ μ ( Fi ) = μ ( ⋂ i = 1 ∞ Fi ) {\displaystyle \lim _{n\to \infty}}\mu \left(F_{i}\right ) = \mu \left(\textstyle \bigcap \ limits _{i = 1}^{\infty }F_{ i}\right)} 집합 F1 ⊇ F2 ⊇ F3 ⋯ {\displaystyle F_{1}\supseeteq F_{2}\supseeteq F_{3}\cdots \, } ⋂ i = 1 ∞ F ⋂ F {\displaystyle {\mathcal {F}} 에서 F {\displaystyle \bigcap \limits _{i = 1}^{\infty }F_{i}\ in {\mathcal {F}} 에서 μ(∞ i = 1 limits Fi ) {\displaystyle \mu \left(\textstyle \bigcap \bigcap \∈ _{i = 1}^{\infty}^{i}\right)} 및 모든 μ(Fi ) {\displaystyle \mu \left(F_{i}\ right)} 유한. 르베그 측정 λ {\displaystyle \lambda} 은(는) 위에서 연속이지만, 이 예제에서 보여주는 것처럼 모든 μ(Fi ) {\displaystyle \left(F_{i}\right)} 이(가) 유한하다는 가정이 정의에서 누락된 경우에는 그렇지 않습니다. 모든 정수 i, {\displaystyle i,} 에 대해 Fi {\displaystyle F_{i} 를 열린 구간 (i , ∞) {\displaystyle ( i ,\infty )} 으로 함으로써, lim n → ∞ ∞ = ∞ ≠ 0 = λ ( ∅ ) = λ ( ⋂ i = 1 ∞ Fi ) {\displaystyle \lim _{n\to \infty }\ lambda \left (F_{i}\right ) =\lim _{n\to \infty}\infty =\infty \neq 0=\lambda (\varnothing )=\lambda \displaystyle left(\textstyle \bigcap \limits _{i=1}^{\infty}F_{i}\right)}, 여기서 ⋂ i = 1 ∞ Fi = ∅ . {\displaystyle \textstyle \bigcap \limits _{i = 1}^{\infty}}F_{i }= \varnothing. 만약 lim n → ∞ μ ( Fi ) = μ ( ⋃ i = 1 ∞ Fi ) {\displaystyle \lim _{n\to \infty}}\mu \left(F_{i}\right ) = \mu \left(\textstyle \bigcup \ limits _{i =1}^{\infty } F_ {i}\right)} 인 경우 , F {\displaystyle F_{1}\subseteq F_{2}\subseteq F_{3}\cdots \,} F {\displaystyle {\mathcal {F}} su의 모든 비 decre 화 시퀀스 에 대해ch ∞ i = 1 ⋃ F ∈ F. {\displaystyle \textstyle \bigcup \ limits _{i =1}^{\infty}F_{i}\in {\mathcal {F}}.} F ∈ F {\displaystyle F\in {\mathcal {F}} 가 μ( F ) = ∞ {\displaystyle \mu(F ) = \infty } 를 만족할 때마다 0 을 초과하는 모든 실수 에 대해 {\displaystyle r>0,} F ∈ F {\displaystyle F_{r}\in{\mathcal {F} 에 일부 F ⊆ F가 존재하면 F 는 {\displaystyle F_{r}\subseteq F} 와 r≤ μ (Fr ) < ∞ . {\displaystyle r\l eq \mu \left(F_{r}\right)<\infty.} μ {\displaystyle \mu } 이(가) 음이 아닌 하위 가법적 인 값을 가지며 null 빈 집합 을 가지며 멱집합 ℘( ω) {\displaystyle \wp(\Omega )} 을(를) 도메인으로 하는 경우 외부 측도 입니다. μ {\displaystyle \mu } 이(가) 음이 아닌 값, 초첨가 인 값, 위에서 연속 인 값, null 빈 집합 이 있고 멱집합 ℘( ω) {\displaystyle \wp(\Omega )}을( 를) 도메인으로 하고 + ∞ {\displaystyle +\infty }이( 가) 아래에서 접근하는 경우 내부 측도 입니다. 측정 가능한 모든 양의 측정 집합이 원자 를 포함하는 경우 원자 . 이진 연산 + {\ displaystyle \,+\,} 이 (가) 정의된 경우 집합 함수 μ {\displaystyle \mu} 는
ω + F 가 {\displaystyle \omega \in \Omega }와 F 가 {\ displaystyle F\ in \Omega }를 ∈하는 모든 ω ∈ ω {\displaystyle F\ in {\mathcal {F}} 인 경우 변환 불변. {\ displaystyle \omega + F\in {\mathcal {F}}이( 가) F를 ∈ 합니다. {\ displaystyle \omega + F\in {\mathcal {F}}. 토폴로지 관련 정의 τ {\displaystyle \tau }이( 가) ω {\displaystyle \Omega }의 토폴로지라면 집합 함수 μ {\displaystyle \mu}은( 는) 다음과 같습니다.
모든 열린 부분 집합(즉, τ {\displaystyle \tau} 포함)을 포함하는 가장 작은 σ 대수인 모든 보렐 집합 의 σ 대수에 정의된 측도인 경우 보렐 측도 . 모든 Baire 세트 의 σ-대수에 정의된 측도인 경우 Baire 측도 . 모든 점 ω ∈ ω {\displaystyle \omega \in \Omega } 에 대하여 이웃 U ∩ τ F ∈ {\displaystyle U\in {\mathcal {F}}\cap \tau } 이(가) 있는 경우 μ( U) {\displaystyle \mu( U)}가 유한합니다.μ {\displaystyle \mu } 가 유한한 가법적이고 단조이며 국소적으로 유한한 경우 μ ( K ) {\displaystyle \mu(K)} 는 모든 콤팩트한 측정 가능 부분 집합 K 에 대해 반드시 유한합니다. {\displaystyle K.} τ {\displaysty le \ tau } - μ (⋃ D ) = su p D ∈ D μ ( D ) {\displaystyle \mu \l ef t ({\textstyle \bigcup }\,{\mathcal {D}\rig h t ) =\sup _{D\in {\ mathcal {D}}\ mu(D)}\ subseteq \cap {\mathcal {F} 은( 는) ⊆ {\displaystyle \,\ mathcal {F} 에 대해 지 시 되며 ⋃ D = d ef ⋃ D ∈ D를 만족합니다. D ∈ F. {\displaystyle {\textstyle \bigcup}\,{\mathcal {D}}~{\stackrel {\scriptstyle {\text{d e f}}{=}}~\textstyle \big cup \l imits _{D\in {\mathcal {D}}D\in {\mathcal {F}} D\in {\mathcal {F}}D.} D {\displaystyle {\mathcal { D}} 는 ⊆ {\displaystyle \,\subseteq \,}이( 가) 비어 있지 않은 경우에만 해당되고, 모든 A 에 대해 B ∈ D {\displaystyle A,B\in {\mathcal { D} }에 C ⊆ {\displaystyle C\in {\mathcal {D}} 이(가) 존재하므로 A ⊆ C {\displaystyle A\subseteq C } 와 B ∈ C . {\displaystyle B\subseteq C.} 모든 F ∈ F 에 대해 {\displaystyle F\in {\mathcal {F}} μ ( F ) = sup {μ ( K ) : ( ω , τ) } 의 콤팩트 부분 집합 인 K ∈ F 인 F ⊇ K . {\displaystyle \mu(F ) = \sup\{\mu(K): F\supseteq K{\text{ with }}K\in{\mathcal{F}}{\text{콤팩트한 부분집합 }}(\Omega,\tau )\} 모든 F ∈ F 에 대해 {\displaystyle F\in {\mathcal {F}},} μ ( F ) = inf {μ ( U ) : F ⊆ U 및 U ∈ F ∩ τ }: {\displaystyle \mu(F ) = \inf\{\mu(U): F\subseteq U{\text{및 }}U\in{\mathcal{F}}\cap \tau \}} 내부정규일 경우와 외부정규일 경우 모두 정규 입니다. Borel 정규 측도인 경우에는 Borel 정규 측도입니다. 라돈 측정치 가 정규적이고 국부적으로 유한한 측정치인 경우. 비어 있지 않은 모든 열린 부분 집합에 ( strictly ) 양의 측도가 있을 경우 엄밀하게 양수 입니다. 값 이 음이 아닌 모노톤 , 모듈형 이고 null 빈 집합 을 가지며 도메인 τ이 있는 경우 {\displaystyle \tau .} 집합함수간의 관계 μ {\displaystyle \mu} 및 ν {\displaystyle \nu} 가 ω, {\ displaystyle \Omega}에 대한 두 집합 함수인 경우:
μ {\displaystyle \mu} 는 {\displaystyle \ n u } ν 에 대해 절대적으로 연속적 이거나 ν {\displaystyle \nu} 에 의해 지배 되는 μ ≪ ν, 기록된 μ ν, {\displaystyle \mu \ll \nu ,} 인 경우 {\displaystyle \n u ,} ν( F ) = 0 {\displaystyle \n u (F )= 0} μ (F ) = 0. {\displaystyle \mu(F) = 0.} μ {\displaystyle \mu} 와 ν {\displaystyle \nu }가 σ {\displaystyle \sigma} - 동일한 측정 공간에 대한 유한 측도 이고 μ ≪ ν, {\displaystyle \mu \ll \nu,} 인 경우 라돈-니코딤 도함수 d μd ν {\displaystyle {\frac {d\mu}{d\nu}} 가 존재하고 모든 측정 가능 한 F 에 대해 {\displaystyle F,} μ ( F ) = ∫ F d μ d ν d ν . {\displaystyle \mu(F)=\int _{F}{\frac {d\mu}{d\nu}}{d\nu.} μ {\displaystyle \mu } 및 ν {\displaystyle \nu} 은(는) 각각이 서로에 대해 절대적으로 연속 인 경우 동치 라고 합니다. μ {\displaystyle \mu } 이( 가) σ {\displaystyle \mu } - 유한 이고 동일한 경우 μ {\displaystyle \nu } 측정 ν의 지원 측도 라고 합니다. μ {\displaystyle \mu } 및 ν {\displaystyle \nu } 은(는) 단수 입니다. 만약 μ {\displaystyle \mu } 의 도메인에 서로소 집합 M {\displaystyle M} 및 N {\displaystyle N} 이 있고 M 이 ν N = ω, {\displaystyle M\cu p N =\Omega,} μ ( F ) = 0 {\displaystyle \mu ( F ) = 0 }ν 도메인 에 있는 모든 F ⊆ N {\ displaystyle F\subseteq M } 에 대해 μ , {\displaystyle \mu ,} 및 ν( F ) = 0 {\ displaystyle F\ subseteq N}의 도메인에 있는 모든 F ⊆ {\displaystyle F\ subseteq M}. {\displaystyle \nu.} 예 집합 함수의 예는 다음과 같습니다.
함수를 d ( A ) = 절름발이 n → ∞ A ∩ { 1 , … , n } n , {\displaystyle d(A)=\lim _{n\to \infty}{\frac {A\cap \{1,\ldots,n\}}{n}}} 충분히 잘 동작 하는 부분 집합 에 밀도 를 할당합니다. ⊆ { 1 , 2 , 3, …}, {\displaystyle A\subseteq \{1, 2, 3,\ldots \}} 는 집합 함수입니다. 확률 측도 는 σ 대수의 각 집합에 확률을 할당합니다.구체적으로 빈 집합 의 확률은 0이고 샘플 공간의 확률 은 1, {\displaystyle 1,} 이며 다른 집합의 확률은 0 {\displaystyle 0} 에서 1 사이 입니다. {\displaystyle 1.} 가능성 측도는 주어진 집합의 거듭제곱 집합 에 있는 각각의 집합에 0과 1 사이의 숫자를 할당합니다. 가능성 이론 을 참고하세요. 랜덤 집합 은 집합 값의 랜덤 변수입니다.기사 랜덤 콤팩트 세트 참조. Rn {\ displaystyle \mathbb {R} ^{n}} 에 대한 요르단 측정값은 Rn 의 모든 요르단 측정 가능 부분 집합에 정의된 집합 함수입니다. {\displaystyle \mathbb {R} ^{n};} 이것은 요르단 측정값 집합을 해당 요르단 측정값으로 보냅니다.
르베그 측도 R {\displaystyle \mathbb {R}} 의 르베그 측도 는 르베그 σ {\displaystyle \sigma} - 대수에 속하는 모든 실수 집합에 음수가 아닌 실수를 할당하는 집합 함수입니다.
이 정의는 실수 의 모든 구간의 집합 ( R ) {\ displaystyle \operatorname {Intervals}(\mathbb {R}) 로 시작합니다. {\displaystyle \mathbb {R}.} 모든 구간 I {\ displaystyle I } 에 해당 길이 (I) {\displaystyle \operatorname {length}(I )}은(는) 유한 덧셈 입니다. ve set 함수(explicit를 들어, I {\displaystyle I} 에 끝점 이 ≤ b {\displaystyle a\leq b} 이면 length (I ) = b - a {\displaystyle \operatorname {length} (I) = b-a}) 입니다. 이 집합 함수는 변환- invariant 집합 함수 λ ∗인 R, {\displaystyle \mathbb {R},} 의 르베그 외곽 측도 까지 확장할 수 있습니다: ℘( R ) → [ 0 , ∞] {\displaystyle \lambda ^{\! *\!}:\wp(\mathbb {R})\to [0,\infty ]: 부분 집합 E ⊆ {\displaystyle E\subseteq \mathbb {R}} 을(를) 최소값 으로 전송합니다.
λ ∗ ( E ) = inf { ∑ k = 1 ∞ 길이 ( I k ) : ( I k ) k ∈ N 는 다음과 같은 열린 간격의 시퀀스입니다. E ⊆ ⋃ k = 1 ∞ I k } . {\displaystyle \lambda ^{\! *\!}(E)=\inf \left\{\sum _{k=1}^{\infty}}\연산자 이름 {length}(I_{k}):{(I_{k})_{k\in \mathbb {N}}}{\text{는 }}E\subseteq \bigcup _{k=1}^{\infty}\right\}}인 열린 구간의 수열입니다. 르베그 외부 측도는 카라테오도리 기준 을 만족하는 모든 부분집합 M 의 𝜎 대수 에 대한 제한이 ⊆ {\displaystyle M\subseteq \mathbb {R}} 임에도 불구하고 셀 수 없을 정도로 가법적이지 않습니다. λ ∗ ( M ) = λ ∗ ( M ∩ E ) + λ ∗ ( M ∩ E c ) 모든 일에 대하여 S ⊆ R {\displaystyle \lambda ^{\! *\!}(M)=\lambda^{\! *\!}(M\cap E)+\lambda^{\! *\!}(M\cap E^{c})\quad {\text{매}} S\subseteq \mathbb {R}} 르베그 척도 라고 불리는 척도입니다.활력소 집합 은 측정 할 수 없는 실수 집합 의 예입니다.
무한 차원 공간 무한 차원 르베그 측정 에 대한 기사에서 자세히 설명한 바와 같이 무한 차원 분리 가능한 정규 공간 에서 국소적으로 유한하고 번역 불변인 보렐 측정 은 사소한 측정뿐 입니다. 그러나 무한 차원 위상 벡터 공간 에 대한 가우스 측도 를 정의할 수 있습니다. 가우시안 측정에 대한 구조 정리 는 추상 위너 공간 구성이 분리 가능 한 바나흐 공간 에서 엄밀하게 양의 가우시안 측정을 얻을 수 있는 유일한 방법임을 보여줍니다.
유한 가법 변환 불변 집합 함수 도메인 ℘( R ) 가 {\displaystyle \Omega =\mathbb {R }} 인 ω = R {\displaystyle \wp(\mathbb {R})} 에 대한 변환-invariant 측도는 R {\displaystyle \mathbb {R}}의 모든 콤팩트 부분 집합에서 유한한 사소한 집합 함수 ℘( R ) → [ 0 , ∞] {\displaystyle \wp(\mathbb {R})\to [0,\infty]( 0,\ infty])로 0 과 동일함ystyle 0}( 즉, 모든 S ⊆ R {\displaystyle S\subseteq \mathbb {R}을( 를) 0 {\displaystyle 0} 으로 보냅니다.) 그러나, 가산성이 유한한 가산성으로 약화되면 이러한 성질을 갖는 자명하지 않은 집합 함수가 존재하며, 일부는 심지어 [0 , 1 ] 에서 평가됩니다. {\displaystyle [0,1 ].} 사실 , 그러한 자명하지 않은 집합 함수는 R {\ displaystyle \mathbb {R}}이( 가) 다른 아벨리아 군 G 로 대체되더라도 존재할 것입니다. {\displaystyle G.}
정리 — 만약 (G , + ) {\displaystyle (G,+)} 가 임의의 아벨 군 이라면 유한한 덧셈 및 번역-invariant 집합 함수 μ 가 존재합니다. ℘ (G ) → [ 0 , 1 ] {\displaystyle \mu :\wp (G)\ 에서 질량 μ (G ) = 1. {\displaystyle \mu (G )= 1.}
집합 함수 확장 반대수에서 대수까지 확장 μ {\displaystyle \mu }가 ω {\displaystyle \Omega} 위의 반대수 F {\displaystyle {\mathcal {F}} 에 집합 함수라고 가정하고 다음과 같이 하십시오.
대수학 ( F ) := { F 1 ⊔ ⋯ ⊔ F n : n ∈ N 그리고. F 1 , … , F n ∈ F 쌍방향으로 서로소 } , {\displaystyle \operatorname {algebra}({\mathcal {F}): =\left\{ F_{1}\sqcup \cdots \sqcup F_{n}:n\in \mathbb {N} {\text{ 및 }},\ldots,F_{n}\in {\mathcal {F}{\text{는 쌍방향 서로소}}\right\}} 이것 은 F. {\displaystyle {\mathcal {F}} 에 의해 생성 된 ω {\displaystyle \Omega} 의 대수 입니다. 또한 대수 가 아닌 반대수의 가장 전형적 인 예는 가군입니다. S d := { ∅ } ∪ { ( a 1 , b 1 ] × ⋯ × ( a 1 , b 1 ] : − ∞ ≤ a i < b i ≤ ∞ 만반의 i = 1 , … , d } {\displaystyle {\mathcal {S}}_{d}: =\{\varnothing \}\cup \left\{1},b_{1}\right]\times \cdots \times \left(a_{1},b_{1}\right]~~:-\infty \leq a_{i}<b_{i}\leq \infty {\text{모든 }}}i= 1,\ldots,d\right\} ω := R {\displaystyle \Omega : =\mathbb {R} ^{d} 여기서 (a , b ) := { x ∈ R : a < x ≤ b } {\displaystyle (a,b]): =\{x\in \mathbb {R} : a <x \leq b\} 모두에 대해 - ∞ ≤ a< b ≤ ∞ . {\displaystyle -\infty \leq a< b\leq \infty .} 중요한 것은 - ∞ 의 두 비strict 부등식 ≤ {\displaystyle \,\leq \,} in - ∞ 의 두 부등식 ≤ ai < b ≤ b ∞ {\displaystyle -\infty \leq a_{i}< b_{i}\leq \infty } 는 반대어가 함께 있어야 하므로 엄격한 부등식 < {\ displaystyle \,<\} 로 대체할 수 없습니다.전체 기본 집합 R d; {\displaystyle \mathbb {R} ^{d}; 즉, R ∈ S D {\displaystyle \mathbb {R} ^{d}\in {\mathcal {S}_{d} 에서 ∅ ∈ S D {\displaystyle \varnothing \in {\mathcal {S}_{d} 과 마찬가지로 반대칭의 요구 사항입니다.
μ {\displaystyle \mu} 가 유한 가산 인 경우, 대수 ( F) {\ displaystyle {\overline {\mu}} 에서 집합 함수 {\displaystyle {\mu}} 에 대한 고유한 확장 을 갖습니다. F 1 F n ∈ 대수 ⊔ ⋯ ⊔( F) {\displaystyle F_{1}\sqcup \cdots \sqcup F_{n}\in \operatorname {algebra}({\mathcal {F}). })( 여기서 ⊔ {\ displaystyle \,\sqcup \,} 은(는) {\mathcal {F}}의 Fi ∈ {\displaystyle F_{ i}\in {\mathcal {F}이(가) 쌍으로 서로소임 을 나타냅니다.)
μ ¯ ( F 1 ⊔ ⋯ ⊔ F n ) := μ ( F 1 ) + ⋯ + μ ( F n ) . {\displaystyle {\overline {\mu}}\left(F_{1}\sqcup \cdots \sqcup F_{n}\right): =\mu \left(F_{1}\right)+\cdots +\mu \left(F_{n}\right)} 또한 이 확장 μ ¯ {\displaystyle {\overline {\mu}}} 은(는) 쌍방향 서로소 A 1, …, ∈ 대수 ( F ), {\displaystyle A_{1},\ldots,A_{n}\in \operatorname {algebra}({\mathcal {F}),} μ ¯ ( A 1 ∪ ⋯ ∪ A n ) = μ ¯ ( A 1 ) + ⋯ + μ ¯ ( A n ) . {\displaystyle {\overline {\mu}}}\left(A_{1}\cup \cdots \cup A_{n}\right) ={\overline {\mu}}}\left(A_{1}\right)+\cdots +{\overline {\mu}}\left(A_{n}\right).}
만약 μ {\displaystyle \mu} 가 확장된 실수 값이고 단조 로운 경우(특히 μ {\displaystyle \mu} 가 음수가 아닌 경우 에 해당됨), μ ¯ {\displaystyle {\overline {\mu}} 이(가) 단조 롭고 유한 부분 가산 됩니다. 임의의 A, A 1 , …, A ∈ 대수 (F) {\displaystyle A, A_{1},\ldots, A_{n}\in \operatorname {algebr }a }({\mathcal {F}}): A ⊆ A 1 이 An , {\displaystyle A\subseteq A_{1}\cup \cdots \cup A_{n}} 을(를) ∪ ⋯ ∪ 합니다.
μ ¯ ( A ) ≤ μ ¯ ( A 1 ) + ⋯ + μ ¯ ( A n ) . {\displaystyle {\overline {\mu}}\left(A\right)\leq {\overline {\mu}}\left(A_{1}\right)+\cdots +{\overline {\mu}}\left(A_{n}\right)입니다.}
고리부터 σ대수까지 확장 μ : F → [ 0 , ∞ ] {\displaystyle \mu : {\mathcal {F}}\to [0,\infty ]} 이(가 ) 집합 의 대수 와 같은 ) F {\displaystyle {\ mathcal {F}} ¯ {\ mathcal {Omega} 위 에 있는 μ {\displaystyle \mu } 에 측정 μ σ 확장이 있습니다. ∞ (F ) → [ 0 , sigma ] {\displaystyle {\overline {\mu}}:\ ω ({\mathcal {F})\to [0,\i ]{\displaystyle {\mathcal {F}} 에서 생성 된 σ -대수 σ ( F) {\displaystyle \sigma({\mathcal {F}})} 의 nfty ]}. μ {\displaystyle \mu} 이(가) σ 유한이면 이 확장이 고유합니다.
이 확장을 정의하려면 먼저 μ {\displaystyle \mu } 를 바깥쪽 측정 μ ∗ {\displaystyle \mu ^{*} 로 2 ω = ℘ ( ω) {\displaystyle 2^{\Omega }=\wp (\Omega )}까지 확장합니다.
μ ∗ ( T ) = inf { ∑ n μ ( S n ) : T ⊆ ∪ n S n 와 함께 S 1 , S 2 , … ∈ F } {\displaystyle \mu ^{*}(T)=\inf \left\{\sum _{n}\mu \left(S_{n}\right): T\subseteq \cup _{n}S_{n}{\text{ with }}S_{1},S_{2},\ldots \in {\mathcal {F}\right\} 그리고 나서 세트 F {\displaystyle {\mathcal {F}_{M} 의 μ∗ {\displaystyle \mu^{*}} -측정 가능한 세트(즉, Carathéodory-measured sets ), 즉 모든 M 의 ⊆ ω {\displaystyle M\subseteq \Omega } 의 집합으로 제한하여 다음을 수행합니다. μ ∗ ( S ) = μ ∗ ( S ∩ M ) + μ ∗ ( S ∩ M c ) 모든 부분집합에 대하여 S ⊆ Ω . {\displaystyle \mu ^{*}(S)=\mu ^{*}(S\cap M)+\mu ^{*}(S\cap M^{\mathrm {c}})\quad {\text{모든 부분집합 }}S\subseteq \Omega.} σ {\displaystyle \sigma } - 대수와 μ ∗ {\displaystyle \mu^{*}} 는 카라테오도리 단품의 시그마 첨가제입니다.
외부 조치 제한 μ ∗ : ℘ ( ω ∞ ) → [ 0 , ω ] {\displaystyle \mu ^{*}\wp(\Omega)\to [0,\infty]} 가 집합 ω의 바깥쪽 척도 인 경우, {\displaystyle \Omega,} 도메인은 반드시 ω 집합 ℘( set) {\displaystyle \wp(\Omega )}, {\displaystyle \Omega, } 그런 다음 부분 집합 M ⊆ ω {\displaystyle M\subseteq \Omega } 을(를) μ ∗ {\displaystyle \mu^{*} 라고 합니다. 이는 다음 카라테오도리의 기준 을 만족하는 경우 측정 가능 또는 카라테오도리 측정 가능합니다.
μ ∗ ( S ) = μ ∗ ( S ∩ M ) + μ ∗ ( S ∩ M c ) 모든 부분집합에 대하여 S ⊆ Ω , {\displaystyle \mu ^{*}(S)=\mu ^{*}(S\cap M)+\mu ^{*}(S\cap M^{\mathrm {c}})\quad {\text{모든 부분 집합 }}S\subseteq \Omega,} 여기서 Mc := ω ∖ M {\displaystyle M^{\mathrm {c} }:=\Omega \setminus M} 은 M. {\displaystyle M.} 의 여집합 입니다.
모든 μ ∗ {\displaystyle \mu ^{*} – 측정 가능한 부분 집합의 패밀리는 σ 대수이며 이 패밀리에 대한 외부 측정 μ ∗ {\displaystyle \mu ^{*} 의 제한 은 척도입니다.
참고 항목
메모들 ^ 변환 invariant인 함수 μ {\displaystyle \mu} 는 모든 g ∈ G {\displaystyle g\in G} 와 모든 부분 집합 S ⊆ G . {\displaystyle S\subseteq G.} 에 대해 μ (S ) = μ ( g + S) {\displaystyle S\subseteq G.}를 의미합니다. 프루프
^ 그물 ∑ i ∈ I = diflim A ∈ 유한 ( I ) ∑ i ∈ 아리 = lim { ∑ i ∈ 아리 : A ⊆ I , 유한 } {\textstyle \sum \textstyle \sum \limit s _{i\in I}r_{i}~{\stackrel {\scriptstyle {\text{def}} { =}~{\textstyle \lim \limit s _{A\in \operatorname {Finite}(I)}}~\textstyle \sum \sum \textstyle \sum _{i\in A}r_{i},: A\subseteq I,A{\text{finite}}\right\}} 는 미터링 가능한 위상 벡터 공간 X {\displaystyle X}( R, {\displaystyle \mathbb {R},} C , {\displaystyle \mathbb {C},} 또는 노름 공간 등)의 어떤 점으로 수렴하며, 여기서 이 망의 정의역은 방향 집합 (유한 ( I ), ⊆ )임을 기억하십시오. {\displaystyle (\operatorname {Finite}(I)),\s 모든 수렴 망과 마찬가지로, 이 부분합 A 의 수렴 망은 i ∈ ↦ ∑ Ari {\displaystyle A\mapsto \textstyle \sum \limits _{i\in A}r_{i}} 는 카우치 망 이며, 이 특정 망에 대해 X, {\displaystyle X,} 에 있는 원점의 모든 이웃 W {\displaystyle W} 에 대해 유한 부분집합 A 0 {\dis I {\displaystyle I} 의 playstyle A_{0}: ∑ i ∈ Cri ∈ W {\textstyle \sum \limits _{i\in B}r_{i}-\textstyle W \sum \limits _{i\in C}r_{i}\in W} 모든 유한 초집합 B, C ⊇ A 0 ; {\displaystyle B,C\supseeteq A_ {0}; 이는 i가 모든 I ∈ A 에 {\displaystyle r_{i}\in W} 를 ∈ 함을 의미합니다. 0 {\displaystyle I\in I\se tminus A_{0}}( B : = A 0 ∪ {i } {\displaystyle B: = A_ {0}\cup \{i\}, C : = A 0 {\displaystyle C :=A_{0}}). X {\displaystyle X} 은(는) 미터법이 가능하므로 원점에 인접 기저 U 1 , U 2 , … {\displaystyle U_{1}, U_{2},\ldots } 이(가) 있고, 교집합은 반드시 U 1 ∩ U 2 ∩ ⋯ = {0 } {\displaystyle U_{1}\cap U_{2}\cap \cdots =\{0\}( X {\displaystyle X} 는 Hausdorff TVs이므로) 있습니다.모든 양의 정수 n ∈ N 에 대해 {\displaystyle n\in \mathbb {N},} ⊆ I {\displaystyle A_{n}\subseteq I} 을(를) 선택하여 모든 I ∖ A N 에 대해 {\displaystyle r_{i}\ in U_{n} 을(를) ∈합니다. {\displaystyle i} 가 (I ∖ A 1 ) ∩에 속한 경우 ( I ∖ A 2 ) ∩ ⋯ = I ∖ (A 1 ∪ A 2 ∪ ⋯ ) {\displaystyle A_{n} (I\setminus A_{1})\cap (I\setminus A_{2})\cap \cdots =I\setminus \left(A_{1}\cup A_{2}\cup \cdots \right)}, ri {\displaystyle r_{i} 는 U 1 ∩ U 2 ∩ ⋯ = { 0 } 에 속합니다. {\displaystyle U_{1}\cap U_{2}\cap \cdots =\{0\}. 따라서 카운트 가능한 집합 A 에 속하지 않는 모든 인덱 스 I ∪ ⋯ I {\displaystyle i \in I}에 대해 ri = 0 {\ displaystyle r_{i}◼ 0입니다. {\ displaystyle A_{1}\cup A_{2}\cup \cdot s.} = {\displaystyle \blacksquare} 참고문헌 Durrett, Richard (2019). Probability: Theory and Examples (PDF) . Cambridge Series in Statistical and Probabilistic Mathematics. Vol. 49 (5th ed.). Cambridge New York, NY: Cambridge University Press . ISBN 978-1-108-47368-2 . OCLC 1100115281 . Retrieved November 5, 2020 . Kolmogorov, Andrey ; Fomin, Sergei V. (1957). Elements of the Theory of Functions and Functional Analysis . Dover Books on Mathematics. New York: Dover Books. ISBN 978-1-61427-304-2 . OCLC 912495626 . A. N. 콜모고로프와 S. V. 포민 (1975), 실물 분석 입문 , 도버. ISBN 0-486-61226-0 Royden, Halsey ; Fitzpatrick, Patrick (15 January 2010). Real Analysis (4 ed.). Boston: Prentice Hall . ISBN 978-0-13-143747-0 . OCLC 456836719 . Rudin, Walter (1991). Functional Analysis . International Series in Pure and Applied Mathematics. Vol. 8 (Second ed.). New York, NY: McGraw-Hill Science/Engineering/Math . ISBN 978-0-07-054236-5 . OCLC 21163277 .
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