2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Абсолютная непрерывность Меры Лебега и Меры Лебега-Стилтьеса
Сообщение28.04.2014, 15:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/14
968
спб
Есть задача следующего характера: "Доказать, что мера Лебега($\lambda _1$) и мера Лебега-Стилтьеса($\mu _g$), для $g(x)=x^3$ абсолютно непрерывны относительно друг друга на $\mathbb{R}$." То есть,
$\lambda _1(E) = 0 \Leftrightarrow \mu _g(E)=0$
У меня получается доказать утверждение только в правую сторону($\lambda _1(E) = 0 \Rightarrow \mu _g(E)=0$) и только для компактных подмножеств прямой, используя следующий факт,
$\mu (E)=0 \Leftrightarrow  \forall \varepsilon >0 \ \exists  \bigcup\limits_{n = 1}^{\infty}P_{n} \supset E :  \sum\limits_{n=1}^{\infty}\mu (P_{n}) < \varepsilon$, где $\mu$ - мера Лебега или мера Лебега-Стилтьеса(в случае неубывающей и непрерывной $g(x)$), а $P_{n} = [a_{n};b_{n})$ - "ячейка".
Сумма мер по ячейкам от меры Лебега-Стилтьеса оценивается как
$\sum\limits_{n=1}^{\infty}\mu_{g} (P_{n}) \le \sup(g'(x))\sum\limits_{n=1}^{\infty} (b_{n}-a_{n})$
Если $\sup(g'(x))$ не равен бесконечности(а в случае компакта это так), то все хорошо.
С доказательство в левую сторону($\lambda _1(E) = 0 \Leftarrow \mu _g(E)=0$) уже возникают затруднения. Сумму $\sum\limits_{n=1}^{\infty}\mu_{g} (P_{n})$ приходится оценивать снизу. И никто не гарантирует, что $\inf(g'(x))\not=0$.
Хотелось бы узнать, как решать эту задачу для $\mathbb{R}$.
Вообще, в книге "Макаров Б.М., Флоринская Л.В. - Теория меры и интеграла. Выпуск 1" на странице 100 в задаче 15, описан более общий факт:
1. Если $g(x)$ - неубывающая непрерывно дифференцируемая функция на $\mathbb{R}$, то $\lambda _1(E) = 0 \Rightarrow \mu _g(E)=0$.
2. Если $g'(x)>0$, то $\lambda _1(E) = 0 \Leftarrow \mu _g(E)=0$
Также интересно решение этой задачи.

 Профиль  
                  
 
 Re: Абсолютная непрерывность Меры Лебега и Меры Лебега-Стилтьеса
Сообщение28.04.2014, 15:58 


15/06/12
56
Не очень понятно причем здесь компактность...

${\sigma}$-конечность поможет
Разложите $\mathbb{R}$ на счетное число ограниченных множеств (да хотя бы полуинтервалы с целочисленными границами). И рассматривайте оценку меры пересечения $E$ с каждой из компонент этого покрытия.

 Профиль  
                  
 
 Re: Абсолютная непрерывность Меры Лебега и Меры Лебега-Стилтьеса
Сообщение28.04.2014, 17:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


28/04/14
968
спб
Правильно ли я понимаю, что доказательство утверждения $\lambda _{1}(E)=0 \Rightarrow \mu_{g}(E)=0$, где $g(x)$ неубывающая и непрерывно дифференцируемая функция, с использованием $\sigma$-конечности должно быть в таком духе:

Пусть $\mathbb{R} = \bigcup\limits_{k = -\infty}^{\infty}[k;k+1)$
Тогда $\lambda _{1}(E)=0 \Rightarrow \lambda _{1}(E \cap [k;k+1) = 0
Значит,
\forall \varepsilon_{k}>0 \ \exists \bigcup\limits_{m= 1}^{\infty}P_{m}^{(k)} \supset (E \cap [k;k+1)):\sum\limits_{m=1}^{\infty}\lambda_{1}(P_{m}^{(k)}) < \varepsilon_{k}$
Причем, $\varepsilon_{k} = \frac{\varepsilon}{c_{k} \cdot 3 \cdot 2^{|k|}}$ и $c_{k} = \max(g'(x)), x \in [k;k+1]$
Следовательно,
$\forall \varepsilon >0 \ \exists \bigcup\limits_{n= 1}^{\infty}B_{n} = \bigcup\limits_{k= -\infty}^{\infty}\bigcup\limits_{m= 1}^{\infty}P'_{m}^{(k)} \supset E : \sum\limits_{n=1}^{\infty}\mu_{g}(B_{k}) \le \sum\limits_{k=-\infty}^{\infty} \sum\limits_{m=1}^{\infty}\mu_{g}(P'_{m}^{(k)})$, где $P'_{m}^{(k)} = P_{m}^{(k)} \cap [k;k+1)$
С учетом того, что $\sum\limits_{m=1}^{\infty}\lambda_{1}(P'_{m}^{(k)}) \le \sum\limits_{m=1}^{\infty}\lambda_{1}(P_{m}^{(k)}) < \varepsilon_{k}$ имеем:
$\sum\limits_{k=-\infty}^{\infty} \sum\limits_{m=1}^{\infty}\mu_{g}(P'_{m}^{(k)}) \le  \sum\limits_{k=-\infty}^{\infty}(c_{k} \cdot \sum\limits_{m=1}^{\infty}\lambda_{1}(P'_{m}^{(k)})) \le \frac{\varepsilon}{3}\cdot\sum\limits_{k=-\infty}^{\infty}\frac{1}{2^{|k|}} = \varepsilon$

Если верно, тогда в другую сторону, в предположении $g'(x)>0$ доказывается аналогично, оценкой суммы снизу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Абсолютная непрерывность Меры Лебега и Меры Лебега-Стилтьеса
Сообщение28.04.2014, 20:37 


15/06/12
56
Вы абсолютно правы!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group