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Una condición suficiente para que en casi todos los

Deje $f,g:(0,\infty)\to \mathrm{R}$ ser monótona decreciente de funciones.

Demostrar que si

$m(\{x:f(x)>a\})=m(\{x;g(x)>a\}),\; \forall a\in \mathrm{R}$ donde $m$ denota la medida de Lebesgue,

a continuación,$f=g~~~ a.e.$$(0,\infty)$.

He aquí cómo he tratado de hacer:

Debemos mostrarles a $m(\{x:f(x)\neq g(x)\})=0$.

Desde que las condiciones de $f$ $g$ son simétricas, es suficiente para mostrar $m(\{x:f(x)> g(x)\})=0$.

Para derivar la contradicción, supongamos $m(\{x:f(x)> g(x)\})>0$. Luego hay $x_1, x_2$ $x_1<x_2$ tal que $[x_1,x_2]\subset \{x:f(x)> g(x)\} $.

Por supuesto, tenemos $f(x_1)\geq f(x)\geq f(x_2)$, $g(x_1)\geq g(x)\geq g(x_2)~~ {\rm and}~~ f(x)>g(x) ~~\forall x\in (x_1,x_2)$.

Si $f$ $g$ eran continuas y estrictamente decreciente, puedo tomar un pequeño barrio de fijo $x^\star$, y sostienen que en ese nighborhood, que es un intervalo abierto, $f(x)>f(x^\star)$ pero $g(x)\leq f(x^\star)$, una contradicción.

No puedo pensar en cómo probar sin estos supuestos.

Cualquier comentario o consejo es muy apreciada.

Gracias por la lectura.

3voto

Adayah Puntos 1925

Tenga en cuenta que para cualquier$a \in \mathbb{R}$ los conjuntos$\{ x : f(x) > a \}$ y$\{ x : g(x) > a \}$ son de cualquiera de las siguientes formas:

  • $\varnothing$
  • $(0, \alpha)$
  • $(0, \alpha]$
  • $(0, \infty)$

Para algunos$\alpha > 0$, así uno siempre está contenido en el otro.

Por lo tanto, si$m \big( \{ x : f(x) > a \} \big) = m \big( \{ x : g(x) > a \} \big)$, entonces$m \big( \{ x : f(x) > a \geqslant g(x) \} \big) = 0.$ Además, para cada$x \in (0, \infty)$

ps

asi que

ps

pero

ps

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