Side 1 av 1

Produktmål: Lebesgue og tellemål

Lagt inn: 28/05-2014 19:08
av Flabbrø
Hei. Har en oppgave som lyder som følger (min oversettelse):

La $X=Y=[0,1]$, la $\mu$ være Lebesgue-målet på $X$, og la $\nu$ være tellemålet. La $E=\{(x,y)\in X\times Y|x=y\}$, og vis at $\int\nu(E_x)d\mu(x)$, $\int\mu(E^y)d\nu(y)$, og $\mu\times\nu(E)$.

(Her er $E_x=\{y\in Y|(x,y)\in E\}$ og $E^y=\{x\in X|(x,y)\in E\}$.)


Integralene går greit. Det er $\mu\times\nu(E)$ jeg har kommet hit for å spørre om.

Jeg har for øvrig også tilgang til et løsningforslag. Det lyder slik:

For å finne $\mu\times\nu(E)$ må vi overdekke $E$ med en familie $\mathcal{C}=\{C_n\}$, $C_n=A_n\times B_n$, der $A_n\subseteq X$ og $B_n\subseteq Y$ er målbare m.h.p. $\mu$ og $\nu$, dvs. $E\subseteq\bigcup_{n\in\mathbb{N}} A_n\times B_n$. La $N_0=\{n\in\mathbb{N}|\mu(A_n)=0\}$ og sett $A=\bigcup_{n\in N_0}A_n\subseteq X$. Da er $\mu(A)=0$ og hvis vi setter $B=I\setminus A$ [Denne $I$-en dukker opp her uten forvarsel. Skal det være $I=[0,1]$?], så er $\mu(B)=1$. Videre er $\{C_n\}_{n\not\in N_0}$ en overdekning av $B\times B$. Dette betyr at $B\subseteq\bigcup_{n\not\in N_0}B_n$ og siden $\mu(B)=1$, må det finnes en $n_0\in N_0$ slik at $\mu(B_{n_0})>0$, men da er $B_{n_0}$ ikke endelig, dvs $\nu(B_{n_0})=\infty$ og dermed
$\lambda(A_{n_0}\times B_{n_0}):=\mu(A_{n_0})\nu(B_{n_0})=\infty$
siden $\mu(A_{n_0})>0$. Dette viser at $\mu\times\nu^*(E)=\infty$ [dette er ytremålet]. Hvis vi antar at $E$ er målbar (dette er ikke opplagt!) følger det at $\mu\times\nu(E)=\infty$.


Spørsmålet mitt til dette er: Hvorfor må $\{C_n\}_{n\not\in N_0}$ være en overdekning av $B\times B$? (Om jeg har tolket den $I$-en riktig er jo forsåvidt en annen sak.)

Re: Produktmål: Lebesgue og tellemål

Lagt inn: 28/05-2014 23:35
av Gustav
Flabbrø skrev:
Spørsmålet mitt til dette er: Hvorfor må $\{C_n\}_{n\not\in N_0}$ være en overdekning av $B\times B$? (Om jeg har tolket den $I$-en riktig er jo forsåvidt en annen sak.)
Det stemmer at I=[0,1].

Dersom (b,b) ligger i $B\times B$, betyr det at b ligger i en $A_k$ med Lebesguemål større enn 0. Følgelig vil (b,b) ligge i $\cup_{n\not\in N_0} C_n$.

Re: Produktmål: Lebesgue og tellemål

Lagt inn: 29/05-2014 11:50
av Flabbrø
Tror jeg ser det nå. Men poenget er vel at $b$ kun ligger i en $A_k$ med Lebesgue-mål større enn null? Og det er dette som sikrer at vi ikke har mistet den/de $B_k$-ene som inneholder $b$?

Re: Produktmål: Lebesgue og tellemål

Lagt inn: 29/05-2014 13:02
av Gustav
Må innrømme at argumentet mitt var litt dårlig.

La punktet $(b,b)\in B\times B$. Anta at $(b,b)\not\in \bigcup_{n\not\in N_0}C_n$. Det betyr at $(b,b)$ må ligge kun i produktmengder $A_k\times B_k$ der $A_k$ har mål 0. Men det betyr igjen at $b\in A$, noe som er en motsigelse.

Re: Produktmål: Lebesgue og tellemål

Lagt inn: 29/05-2014 14:16
av Flabbrø
Jepp. Var dette «kun» jeg ikke hadde tatt notis av før jeg postet her. Takk!