勒贝格测度的结构 勒贝格测度的现代结构,基于外测度,是卡拉特奥多里发明的。固定。中的盒子是形如的集合,其中。这个盒子的体积定义为对于任何R的子集A,我们可以定义它的外测度λ(A):是可数个盒子的集合,它的并集覆盖了 然后定义集合A为勒贝格可测的,如果对于所有集合,都有:这些勒贝格可测的集合形成了一个σ代数。勒贝格测度定义为λ(A)=λ(A)对于任何勒贝格可测的集合A。根据维塔利定理,存在实数R的一个勒贝格不可测的子集。如果A是的任何测度为正数的子集,那么A便有勒贝格不可测的子集。
实变函数中的问题,证明:零测度集上的勒贝格积分等于零,要详细证明过程 由定义依次得1.非负简单可测函数在零测度集上的积分为零2.非负可测函数在零测度集上的积分为零3.一般可测函数在零测度集上的积分为零
勒贝格测度的关系 在所定义的集合上,博雷尔测度与勒贝格测度是一致的;然而,仍然有更多勒贝格可测的集合不是博雷尔可测的。博雷尔测度是平移不变的,但不是完备的。哈尔测度可以定义在任何局部紧群上,是勒贝格测度的一个推广(带有加法的R是一个局部紧群)。豪斯多夫测度(参见豪斯多夫维数)是勒贝格测度的一个推广,对于测量R的维数比n低的子集是很有用的,例如R内的曲线或曲面,以及分形集合。不能把豪斯多夫测度与豪斯多夫维数的概念混淆。可以证明,在无穷维空间不存在勒贝格测度的类似物。
勒贝格测度的例子 如果A是一个区间[a,b],那么其勒贝格测度是区间长度b?a。开区间(a,b)的长度与闭区间一样,因为两集合的差是零测集。如果A是区间[a,b]和[c,d]的笛卡尔积,则它是一个长方形,测度为它的面积(b?a)(d?c)。康托尔集是一个勒贝格测度为零的不可数集的例子。
勒贝格测度当中的测度非常小的集合和零测集有什么本质的差别? 这个问题有点难以回答,因为勒贝格测度为零并没有很多充分必要条件。可以考虑分形几何中的哈斯多夫(Hausd…