Σελίδα 1 από 1

Υπάρχει σύνολο;

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Μάιος 30, 2015 6:06 pm
από opener
Καλησπέρα!!

Μια απορία που προέκυψε καθώς προσπαθούσα να καταλάβω πόσο "μεγάλο" είναι ένα πυκνό και G_{\delta} υποσύνολο του \mathbb{R}. Μια σύνεπεια του θεωρήματος του Baire μας λέει ότι ένα τέτοιο σύνολο είναι σίγουρα υπεραριθμήσιμο.

Ετσι λοιπόν, υπάρχει πυκνό, G_{\delta} υποσύνολο των πραγματικών πεπερασμένου μέτρου;
Ειδικότερα, υπάρχει πυκνό, G_{\delta} σύνολο μέτρου 0;

Re: Υπάρχει σύνολο;

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Μάιος 30, 2015 6:35 pm
από Demetres
Ναι υπάρχει.

Αρκεί για κάθε n να βρούμε ανοικτό υποσύνολο U_n του \mathbb{R} μέτρου το πολύ 1/n που να περιέχει τους ρητούς. Πράγματι η τομή αυτών των ανοικτών συνόλων θα είναι πυκνό υποσύνολο του \mathbb{R} (αφού θα περιέχει τους ρητούς) και θα έχει μέτρο 0 (αφού θα έχει μέτρο το πολύ 1/n για κάθε n).

Για αυτό το κομμάτι παίρνουμε μια απαρίθμηση q_1,q_2,\ldots των ρητών. Παίρνουμε επίσης μια ακολουθία \delta_1,\delta_2,\ldots, θετικών αριθμών με άθροισμα 1/2n. Π.χ. μπορούμε να πάρουμε \delta_k = \frac{1}{2n \cdot 2^k}. Τότε μπορούμε να πάρουμε U_n = \cup_{k=1}^{\infty} (q_k - \delta_k,q_k + \delta_k).

Το U_n περιέχει ασφαλώς όλους τους ρητούς, είναι ανοικτό ως αριθμήσιμη ένωση ανοικτών, και έχει μέτρο το πολύ 2\sum_{k=1}^{\infty} \delta_k = 1/n. (Θα έχει μικρότερο μέτρο αφού τα σύνολα αυτά δεν είναι ξένα μεταξύ τους.)