Консультация № 177758
09.04.2010, 01:17
43.65 руб.
0 2 1
Здравствуйте,Уважаемые Эксперты! Снова вынужден прибегнуть к вашей профессиональной помощи, помогите пожалуйста решить 3 задачки из курса функционального анализа, искренне надеюсь на вашу помощь!!!!!!!!!!!!!!!!

1)Определить меру множества точек на плоскости, одна координата которых рациональна, другая – иррациональна.

2)Доказать, что линейная комбинация и произведение двух измеримых функций являются измеримыми.

3)Доказать, что две эквивалентные функции измеримы или неизмеримы одновременно.

4)Доказать, что любая функция с ограниченным изменением ограничена.

Обсуждение

давно
Профессор
230118
3054
09.04.2010, 02:24
общий
это ответ
Здравствуйте, Владимир Ульянов.

1) Мера Лебега этого множества равна 0. Это доказывается, как и мера рациональных чисел.
Сначала рассмотрим доказательство для меры рациональных чисел на прямой.
Мера множества равна 0, если его можно покрыть системой интервалов суммарной длиной не больше е при любом положительном e.
Рассмотрим конечные множества An, n=1, 2, ... , где через An обозначено множество рациональных чисел из отрезка [0;1], представимых в виде дроби m/n для некоторого целого m. Конечное множество точек можно покрыть системой интервалов сколь угодно малой длины. Поэтому мы можем покрыть множество A1 интервалами суммарной длины (1/2)*e, множество A2 - интервалами суммарной длины (1/4)*e, и т.д. , множество Ak - интервалами суммарной длины (1/2k)*e.
Таким образом, все рациональные числа оказываются покрытыми системой интервалов, суммарная длина которых не больше, чем (1/2)*e+(1/4)*e+...+(1/2)k*e+... = e.

Мера множества на всей плоскости вычисляется как ряд из суммы мер пересечений множества с единичными квадратами Enm={n<x[$8804$]n+1,m<y[$8804$]m+1}. Докажем, что на единичном квадрате мера множества равна 0. Возьмем квадрат E00.
Для каждого рационального числа построим прямоугольник со стороной как интервал в предыдущем случае. Прямоугольник [r-e/2,r+e/2][0,1] имеет площадь e и покрывает все точки, в которых одна координата равна r, а другая - любое иррациональное число в отрезке [0,1]. Сумма площадей этих прямоугольников равна суммарной длине интервалов, ее можно сделать как угодно малой. Значит, мера пересечения множества с Enm равна 0. Вся плоскость - объединение счетного количества таких квадратов, объединение счетного количества множеств с мерой 0 есть тоже 0.
На 2) и 3) есть готовые ответы викибук
4) Фихтенгольц

давно
Мастер-Эксперт
319965
1463
09.04.2010, 14:46
общий
Гаряка Асмик:
Собственно говоря первый вопрос был другим:
1)Определить меру множества точек на плоскости, одна координата которых рациональна, другая – иррациональна.


Рассмотрим подмножество этого множества, состоящее из точек вида (x,0), где x иррационально. Так как множество рациональных чисел прямой имеет меру нуль, то его дополнение (а им является наше подмножество) имеет бесконечную меру. Следовательно, и все множество (про которое идет речь в первом вопросе) имеет бесконечную меру.
Форма ответа