請問對於取值有限的集函式,有限可加是否蘊含可數可加?

時間 2021-06-06 16:32:30

1樓:王箏

好問題。答案肯定是否定的,要不然幹嘛還額外定義可數可加對吧……

取值有限,那其實就是概率測度了對吧。

下面考慮這樣乙個例子。我們時常會談論乙個正整數集的大小或者密度或者稀疏程度,比如會說,在正整數裡,奇數和偶數各佔一半,或者說素數特別少遠遠少於合數,或者說任取兩個正整數互素的概率是(這件事情還是值得知道一下的,很好玩)。這些說法其實是在下面的意義下說的:

對於的子集,定義,其中card表示元素個數。

這個意義很明確,在前n個數裡面S裡的數佔了多少,然後令n趨於無窮。

當然了,上面那個極限並不是總存在的,但我們至少可以在極限存在的那些裡定義這樣乙個集函式,稱為其測度。容易驗證,如果提到的集合的測度都存在的話,那麼有限可加性是對的,平移不變也是對的,但是可列可加不對。

————————鄙人不才,只想到這裡,下面的東西來自wiki:Sigma additivity

但是這樣沒有完,因為使得上面那個極限存在的集合全體並沒有構成乙個sigma代數,但是我們可以通過泛函分析的手段把極限這個概念推廣。對於任意乙個的子集,記

顯然有,因此,即有界實序列全體。記為極限存在的有界實序列全體。那麼就是上的乙個線性泛函,然後可以利用Hahn-Banach定理延拓到整個(未必唯一)。

可以參考wiki: Banach limit. 這裡省略掉細節。

這樣的話把上面的極限換成Banach limit,就可以在正整數的所有子集上定義乙個概率測度,根據極限的性質這個測度是有上界1的,根據泛函的線性性得到有限可加,不可列可加也是容易的。

如果不考慮平移不變性,可以簡單地看,取上的乙個半範數,在上顯然被這個半範數控制,從而做Hahn-Banach延拓到上,得到乙個新的線性泛函,也記為. 容易證明對於中的任意向量成立,這樣得到的這個極限是滿足線性性的,從而對於這個對應的測度而言滿足有限可加,但是這個時候未必有平移不變。

2樓:

不知道對不對。

去乙個可數無限集,比如自然數集

取所有有限子集和有限子集的補集,這不是乙個 sigma algera 但是是乙個algebra,

取比如說 {n}的集函式值是 2^(-n)然後由有限加性拓展到所有有限集,取全集的集函式值是100,然後由有限加性拓展到所有有限集的補集

這個集函式是有限的,有限加的,非可數加的

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