5 votos

En pointwise convergencia de Lebesgue medibles conjuntos y algunas propiedades

Definición (Pointwise convergencia de series): se dice que una secuencia $E_n$ de los conjuntos en $\mathbb{R}^d$ converge pointwise a otro conjunto $E$ $\mathbb{R}^d$ si el indicador de funciones $1_{E_n}$ convergen pointwise a la función del indicador de $1_E$.

El problema es demostrar que si $E_n$ son todos Lebesgue medibles, y convergen pointwise a$E$, $E$ también es Lebesgue medible.

Además, debo mostrar que $m(E_n)$ converge a $m(E)$ [donde $m(\cdot)$ denota la medida de Lebesgue], si $E_n$ están contenidos en otro Lebesgue medibles set $F$ finito de medida. También, he producir un contraejemplo para mostrar que la convergencia no puede sostener sin la asunción.

Para la primera parte, traté de escribir $E$ como algunos contables de la unión/intersección de la $E_n$'s. Pero no puedo explotar la definición de pointwise convergencia de series lo suficientemente bien como para defender mi punto. Para la segunda parte, probablemente, I necesidad de incorporar la monotonía teorema de convergencia, pero no tengo un claro ataque al problema. Cualquier ayuda sería muy apreciada!

2voto

user38814 Puntos 121

Un resultado estándar es que el pointwise límite de una sucesión de funciones medibles en sí es medible, siempre que el ambiente del espacio es completo (y $\mathbb{R}^d$ es completa). Desde $$1_{E_n}(x)\rightarrow 1_{E}(x)$$ para cada $x$ $1_{E_n}$ es medible, se deduce que el $1_E$ también es medible, por lo tanto $E$ es un conjunto medible.

Para la segunda parte, utilizamos el teorema de convergencia dominada. Sabemos que $$1_{E_n}(x)\rightarrow 1_{E}(x)$$ para cada $x$, mientras que $$|1_{E_n}(x)|\leq 1_F(x)$$ que es una función integrable porque $F$ tiene medida finita. De ello se sigue que $$m(E_n)=\int 1_{E_n}(x)dx\rightarrow\int 1_E(x)dx=m(E)$$ como $n\rightarrow\infty$.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X