σ-有限测度
σ-有限测度是测度论中的一个概念。對测度空间 來說,若测度 其對任意 的取值 是一个有限的实数(而不是无穷大),那么就称这个测度为有限测度。若有限測度的母集合 可表示为 的某可測集合序列 的并集:
則么就称这个测度为σ-有限测度[1]:24。進一步的,如果 的某个子集能够表示为 之中的某可測集合序列的并集,那么也称这个子集拥有σ-有限测度。
例子
- 勒贝格测度:实数集上的勒贝格测度不是有限测度,因为整个实数轴的“长度”,也就是全集的测度是无穷大。但是,勒贝格测度是σ-有限测度,因为可以表示为所有形如的区间的并集,而每个区间的测度都是有限的(等于):
- [1]:24
- 计数测度:实数集上的计数测度,是将任何的子集的元素“个数”作为测度值的测度:含有无穷多个元素的子集的测度就是无穷大[2]:20-21。这个测度不是σ-有限测度,因为实数集是不可数的,它不能表示成可数个只包含有限个元素的子集的并集[2]:30。不过,自然数集上的计数测度就是σ-有限测度[2]:29,因为全集可以(很自然地)表示成可数个测度为1的子集的并集:
- 局部紧群:设是一个局部紧的拓扑群,并且是σ-紧致的,那么群上的哈尔测度是σ-有限测度[3]:42。
性质
σ-有限测度中,全集可以表示为中的可数个有限测度子集的并集:,但实际上表示的方法可以不止一种。比如说,令
那么,也就是说也是一系列有限测度的子集,并且,所以。随着下标增大,的测度越来越大,趋向正无穷大,并且。这称为全集的升序表示。而如果令:
- ,
那么也是一系列测度有限,并且两两不相交的集合(交集为空集),并且。被称为全集的一个划分,或者称为全集的不交覆盖。
半有限和一致σ-有限
与σ-有限测度的概念相关的概念还有半有限测度和一致σ-有限测度。一致σ-有限测度是一类特殊的σ-有限测度。它不仅要求全集能够表示为中的可数个有限测度子集的并集:,而且要求存在一个正实数,使得这些子集的测度(的绝对值)都小于等于。
勒贝格测度和自然数集上的计数测度都是一致σ-有限测度。但并非所有的σ-有限测度都是一致σ-有限测度。比如说自然数集上如下定义的σ-有限测度:
就不是一致σ-有限测度[2]:30。
半有限测度则是比σ-有限测度更宽泛的一种定义。如果上的一个测度中,任意一个测度为无穷大的子集都包含有测度为任意大有限值的子集,那么就说这个测度是半有限测度。任何的σ-有限测度都是半有限测度,只要考虑它的升序表示,但反之则不然。比如说实数集上的计数测度就是半有限测度,但它并不是σ-有限测度[2]:30。
参考资料
- (英文)Vladimir I. Bogachev. . Springer. 2007. ISBN 9783540345145.
- (英文)Carlos S. Kubrusly. . Gulf Professional Publishing,插图版. 2007. ISBN 9780123708991.
- (英文)A. B. Kharazishvili. . Springer. 2009. ISBN 9789491216367.
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