Σελίδα 2 από 4
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Πέμ Νοέμ 12, 2020 3:40 pm
από stranger
Mihalis_Lambrou έγραψε: Πέμ Νοέμ 12, 2020 3:22 pm
stranger έγραψε: Τετ Νοέμ 11, 2020 3:04 pm
Υπολογίστε το

.
Υπόδειξη: Μιγαδική Ανάλυση
Δεν είναι η θέση της σε θρεντ Θεωρίας Μέτρου, ούτε η Μιγαδική Ανάλυση (όπως λέει η υπόδειξη) είναι απαραίτητη. Θα δείξω τρόπο χωρίς Μιγαδική διότι με Μιγαδική το εν λόγω παράδειγμα υπάρχει σε όλα τα σχετικά βιβλία, συχνά λυμένο.
Η αλλαγή μεταβλητής

δείχνει ότι το δοθέν ολοκλήρωμα

ικανοποιεί

. Άρα
Τώρα το μεν πρώτο είναι άμεσο με τόξο εφαπτομένης και το δεύτερο με την αλλαγή μεταβλητής

. Τα αφήνω ως άμεσα και γνωστά.
Ωραία λύνεται στοιχειωδώς.
6) Έστω

ένας χώρος μέτρου και συναρτήσεις

μετρήσιμες ώστε να υπάρχει

ολοκληρώσιμη με

.
Δείξτε ότι

.
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Πέμ Νοέμ 12, 2020 3:56 pm
από Tolaso J Kos
stranger έγραψε: Τετ Νοέμ 11, 2020 3:04 pm
Υπολογίστε το

.
Υπόδειξη: Μιγαδική Ανάλυση
Μιγαδική; Σίγουρα όχι;
Έχουμε διαδοχικά:

Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Πέμ Νοέμ 12, 2020 9:16 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
stranger έγραψε: Πέμ Νοέμ 12, 2020 2:17 pm
stranger έγραψε: Τρί Νοέμ 10, 2020 5:03 pm
Έστω συνάρτηση
![f: [0,1] \rightarrow \mathbb{R} f: [0,1] \rightarrow \mathbb{R}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/8ed5c9a59d105dc37657218ee512b9b2.png)
ολοκληρώσιμη(Lebesgue) στο
![[0,1] [0,1]](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/ccfcd347d0bf65dc77afe01a3306a96b.png)
.
Δείξτε ότι για κάθε

υπάρχει

ώστε για κάθε μετρήσιμο σύνολο
![E \subset [0,1] E \subset [0,1]](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/06985eade503ce3dade04497a7291031.png)
με

ισχύει

.
Εδώ

είναι το μέτρο Lebesgue.
Εις άτοπον.
Έστω ότι υπάρχει

ώστε για κάθε

υπάρχει μετρήσιμο σύνολο

με

και

.
Για κάθε

επιλέγουμε σύνολο

μετρήσιμο με

και

.
Έστω το σύνολο

.
Τότε το

είναι μετρήσιμο και

για κάθε

.
Όμως

όταν

.
Άρα

. Επίσης το

είναι μέτρο.
Άρα αφού η

είναι ολοκληρώσιμη έχουμε

.
Όμως

επειδή

το οποίο φέρνει το άτοπο.
Άρα τελικά

.
Θα περιγράψω την φυσιολογική απόδειξη που στα περισσότερα βιβλία είναι στην θεωρία.
1)βημα Υπάρχει

ώστε αν

τότε

2)βήμα.Παίρνουμε

και για

με

γράφουμε
Εβαλα

γιατί ισχύει γενικότερα με την ίδια απόδειξη.
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Πέμ Νοέμ 12, 2020 9:22 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
stranger έγραψε: Πέμ Νοέμ 12, 2020 3:40 pm
6) Έστω

ένας χώρος μέτρου και συναρτήσεις

μετρήσιμες ώστε να υπάρχει

ολοκληρώσιμη με

.
Δείξτε ότι

.
Χρειάζεται τίποτα περισσότερο από το να γραφεί
Εφαρμόζουμε το λήμμα του Fatou στις

;
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Πέμ Νοέμ 12, 2020 10:19 pm
από Tolaso J Kos
stranger έγραψε: Τετ Νοέμ 11, 2020 3:04 pm
Υπολογίστε το

.
Υπόδειξη: Μιγαδική Ανάλυση
Θεωρούμε το contour

το οποίο είναι προσανατολισμένο counterclockwise με ακτίνα

καθώς και τη συνάρτηση

.
Τότε,
Όμοια,
Ο μόνος πόλος της

που βρίσκεται μέσα στο contour είναι ο

με residue

. Τότε,

Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 13, 2020 2:06 pm
από stranger
ΛΑΘΟΣ.
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 14, 2020 10:52 pm
από stranger
7) Έστω

ένας χώρος πεπερασμένου μέτρου και

μια συνάρτηση

μετρήσιμη με

.
Έστω

μια

-άλγεβρα.
Δείξτε ότι υπάρχει συνάρτηση

η οποία είναι

-μετρήσιμη ώστε για κάθε

ισχύει

.
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Νοέμ 15, 2020 1:04 pm
από stranger
8) Σωστό η λάθος;
Σε ένα χώρο πεπερασμένου μέτρου κάθε θετική μετρήσιμη συνάρτηση είναι ολοκληρώσιμη.
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 20, 2020 1:12 am
από stranger
9) Έστω

με
![f(x) = [x^{-1}]^{-1} \chi(x) f(x) = [x^{-1}]^{-1} \chi(x)](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/1644cc8bf913604d1c917c246cf763c7.png)
όπου

η χαρακτηριστική συνάρτηση των αρρήτων στο

.
Δείξτε ότι η

είναι Lebesgue μετρήσιμη. Είναι ολοκληρώσιμη;
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 20, 2020 1:16 am
από stranger
10) Βρείτε το όριο

.
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 20, 2020 10:19 am
από Mihalis_Lambrou
stranger έγραψε: Παρ Νοέμ 20, 2020 1:16 am
10) Βρείτε το όριο

.
Είναι
![\displaystyle{ \int_{0}^{n} \left (1+ \frac{x}{n}\right )^n e^{-2x} dx= \int_{0}^{\infty}\left (1+ \frac{x}{n}\right )^n\chi [0,n] e^{-2x} dx} \displaystyle{ \int_{0}^{n} \left (1+ \frac{x}{n}\right )^n e^{-2x} dx= \int_{0}^{\infty}\left (1+ \frac{x}{n}\right )^n\chi [0,n] e^{-2x} dx}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/17e365225e07da9e5c3ab5ae33287adf.png)
. To ζητούμενο είναι τώρα άμεσο είτε από Θεώρημα Κυριαρχιμένης Σύγκλισης είτε, εξ ίσου καλά, από το Θεώρημα Μονότονης Σύγκλισης και τις ιδιότητες
α) η ακολουθία
![\displaystyle{\left (1+ \frac{x}{n}\right )^n\chi [0,n] e^{-2x} } \displaystyle{\left (1+ \frac{x}{n}\right )^n\chi [0,n] e^{-2x} }](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/9e5fb561ee5d93b6b1f1132c9c27cfb3.png)
θετική, αύξουσα, φραγμένη και
![\displaystyle{\left (1+ \frac{x}{n}\right )^n\chi [0,n] e^{-2x} \to e^xe^{-2x}=e^{-x}} \displaystyle{\left (1+ \frac{x}{n}\right )^n\chi [0,n] e^{-2x} \to e^xe^{-2x}=e^{-x}}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/e8c0e09e28fb63231677c831174a6b31.png)
.
β) Το όριο είναι

Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 21, 2020 5:50 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
stranger έγραψε: Δευ Νοέμ 09, 2020 11:32 pm
Έστω
![f:[0,1] \rightarrow \mathbb{R} f:[0,1] \rightarrow \mathbb{R}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/01bbb510dfdfc518adf3be4db039f7f5.png)
.
Δείξτε ότι η

είναι Lipshitz με σταθερά

αν και μόνο αν είναι απόλυτα συνεχής και

σχεδόν παντού για

στο
![[0,1] [0,1]](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/ccfcd347d0bf65dc77afe01a3306a96b.png)
.
Σημείωση: H

είναι Lipshitz με σταθερά

ανν

για κάθε

.
Είναι εύκολο να δούμε (είναι ; ) ότι κάθε Lipshitz είναι
φραγμένης κύμανσης.
Ετσι έχει παράγωγο εκτός από ένα αριθμήσιμο σύνολο.
Προφανώς όπου υπάρχει η παράγωγος είναι

.
Με αυτές τις προυποθέσεις ισχύει το θεώρημα του Απειροστικού
(Η συνάρτηση είναι ολοκλήρωμα της παραγώγου)
Αρα είναι και απόλυτα συνεχής.
Αφού

και

.
προκύπτει άμεσα.
Χρησιμοποίησα ότι τον ορισμό για την απόλυτη συνέχεια που λέει
Η

είναι απόλυτα συνεχής αν η παράγωγος της είναι ολοκληρώσιμη
και αυτή είναι το ολοκλήρωμα της παραγώγου.
Θα μπορούσαμε να πάμε και με τον άλλο ισοδύναμο ορισμό για την απόλυτη συνέχεια.
Δηλαδή
Η
![f:[a,b]\rightarrow \mathbb{R} f:[a,b]\rightarrow \mathbb{R}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/cbf6bcd3aa5cc7cdf73d8d1c12387715.png)
είναι απόλυτα συνεχής
αν για

υπάρχει

ώστε για

με

είναι

Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 21, 2020 6:17 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
stranger έγραψε: Σάβ Νοέμ 14, 2020 10:52 pm
7) Έστω

ένας χώρος πεπερασμένου μέτρου και

μια συνάρτηση

μετρήσιμη με

.
Έστω

μια

-άλγεβρα.
Δείξτε ότι υπάρχει συνάρτηση

η οποία είναι

-μετρήσιμη ώστε για κάθε

ισχύει

.
Θέτουμε

για

.
Αυτό είναι μέτρο απόλυτα συνεχές ως προς

Το θεώρημα Radon-Nikodym
μας δίνει το ζητούμενο.
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 21, 2020 6:42 pm
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
stranger έγραψε: Παρ Νοέμ 20, 2020 1:12 am
9) Έστω

με
![f(x) = [x^{-1}]^{-1} \chi(x) f(x) = [x^{-1}]^{-1} \chi(x)](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/1644cc8bf913604d1c917c246cf763c7.png)
όπου

η χαρακτηριστική συνάρτηση των αρρήτων στο

.
Δείξτε ότι η

είναι Lebesgue μετρήσιμη. Είναι ολοκληρώσιμη;
Η

με
![\displaystyle g(x) = [x^{-1}]^{-1} \displaystyle g(x) = [x^{-1}]^{-1}](/forum/ext/geomar/texintegr/latexrender/pictures/6c3b2d0974dd555fea3332b4de26298c.png)
είναι μετρήσιμη.
(μπορούμε να το δούμε με διάφορους τρόπους)
Το συνολο που διαφέρει από την

εχει μέτρο

.
Αρα και η

είναι μετρήσιμη.
Σαφώς έχουνε και τα ίδια ολοκληρώματα.
Για

είναι
Ετσι

Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 21, 2020 9:37 pm
από stranger
Ευχαριστούμε πολύ Σταύρο.
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 21, 2020 11:22 pm
από stranger
11) Έστω

και

δύο

-άλγεβρες με στοιχεία υποσύνολα των

αντίστοιχα.
Έστω

ένα πεπερασμένο μέτρο στον

. Έστω ότι για κάθε

έχουμε ένα πεπερασμένο μέτρο

στο

ώστε η απεικόνιση

είναι

- μετρήσιμη για κάθε

.
Δείξτε ότι
α) Η απεικόνιση

είναι μέτρο.
β) Αν μια απεικόνιση

είναι

- ολοκληρώσιμη τότε

.
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 21, 2020 11:37 pm
από stranger
12) Έστω

ένας χώρος μέτρου και μια συνάρτηση

που είναι

- ολοκληρώσιμη. Έστω ότι για κάθε

το σύνολο

έχει πεπερασμένο μέτρο.
Τι έχουμε για το

;
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Νοέμ 22, 2020 2:26 am
από Mihalis_Lambrou
stranger έγραψε: Σάβ Νοέμ 21, 2020 11:37 pm
12) Έστω

ένας χώρος μέτρου και μια συνάρτηση

που είναι

- ολοκληρώσιμη. Έστω ότι για κάθε

το σύνολο

έχει πεπερασμένο μέτρο.
Τι έχουμε για το

;
Αφού

, το μέτρο είναι σ-πεπερασμένο.
Πρόκειται για αποτέλεσμα που υπάρχει ως απλή παρατήρηση σε όλα τα βιβλία Θεωρίας Μέτρου.
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Νοέμ 22, 2020 2:20 pm
από stranger
Mihalis_Lambrou έγραψε: Κυρ Νοέμ 22, 2020 2:26 am
stranger έγραψε: Σάβ Νοέμ 21, 2020 11:37 pm
12) Έστω

ένας χώρος μέτρου και μια συνάρτηση

που είναι

- ολοκληρώσιμη. Έστω ότι για κάθε

το σύνολο

έχει πεπερασμένο μέτρο.
Τι έχουμε για το

;
Αφού

, το μέτρο είναι σ-πεπερασμένο.
Πρόκειται για αποτέλεσμα που υπάρχει ως απλή παρατήρηση σε όλα τα βιβλία Θεωρίας Μέτρου.
Πρέπει να δοθεί παράδειγμα που το

δεν έχει πεπερασμένο μέτρο.
Re: Ασκήσεις Θεωρίας Μέτρου
Δημοσιεύτηκε: Κυρ Νοέμ 22, 2020 2:32 pm
από Mihalis_Lambrou
stranger έγραψε: Κυρ Νοέμ 22, 2020 2:20 pm
Πρέπει να δοθεί παράδειγμα που το

δεν έχει πεπερασμένο μέτρο.
Και αυτό είναι άμεσο και υπάρχει σε όλα τα βιβλία. Το απλούστερο παράδειγμα είναι το

. Οπότε οποιαδήποτε φραγμένη, θετική συνάρτηση με πεπερασμένο ολοκλήρωμα μας κάνει. Π.χ. οι

, και λοιπά.