實(shí)變函數(shù)漫談(10)外測(cè)度的Caratheodory條件
? 大多數(shù)實(shí)變教材上是在直線上直接定義勒貝格外測(cè)度,可以看作一般性方法的特殊情況,之所以要講這種一般性的建立方法就是為了后續(xù)學(xué)習(xí)概率論中方便進(jìn)一步的理解各種測(cè)度之建立過程。過程是這樣的,首先在環(huán)上有一個(gè)測(cè)度
,然后將測(cè)度定義延拓到一個(gè)包含
的σ環(huán)
上,它表示一切可以被
中元素覆蓋的集合,很顯然它是一個(gè)σ環(huán)。定義方式就是取了所有
覆蓋的測(cè)度之和的下確界。然而這樣定義的外測(cè)度
并不一定是
,原因就是
太大了。所以考慮給
加上限制條件,關(guān)鍵就是如何尋找這個(gè)條件呢。
? 核心問題是如何尋找一個(gè),使得
是σ環(huán),而且
在
是測(cè)度。這個(gè)條件在教科書上就叫做Caratheodory條件:任意的
的元素都可以分割測(cè)量
元素的外測(cè)度:
。很多人都會(huì)感到這個(gè)條件有點(diǎn)莫名其妙,所以我們有必要來分析一下為什么要給出這個(gè)條件。有如下步驟:
1?驗(yàn)證中的元素滿足Caratheodory條件
2 如果用Caratheodory條件來作為的定義會(huì)怎么樣?可以證明用Caratheodory條件來作為
的定義會(huì)發(fā)現(xiàn)
就是
的測(cè)度,而且
還是σ環(huán)。一切看起來似乎完美。
3?看作環(huán),
作為測(cè)度,再定義
和相應(yīng)的
,再回頭用
的Caratheodory條件是不是還能找到
,當(dāng)然希望這樣的擴(kuò)張是在某一步中止的,然而的確如此。
以上就是用一個(gè)環(huán)上的測(cè)度出發(fā),將測(cè)度延拓到一個(gè)σ環(huán)
的過程,值得注意的是,
比之前講到的
要大很多。