Twierdzenie Lebesgue’a o zbieżności ograniczonej: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja nieprzejrzana][wersja nieprzejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
Joasiak (dyskusja | edycje)
przykład
Konradek (dyskusja | edycje)
redakcja
Linia 1:
Niech:
Niech <math>f_1,f_2,...:(\Omega,\mathcal{F})\to (\overline{\Bbb R},\overline{\mathcal{B}}) </math> będą [[funkcja mierzalna|funkcjami mierzalnymi]].
(* <math>\mathcal{ F}</math> -będzie [[sigma-ciało|&sigma;-ciałem]] [[podzbiór|podzbiorów]] pewnej [[przestrzeń|przestrzeni]] <math>\Omega \ </math>,
* <math>\mathcal{ B,\;\mathcal B}^+</math> - ''&sigma;''-ciałociałami [[zbiór borelowski|zbiorów borelowskich]] odpowiednio na <math> \Bbbmathbb R</math> oraz <math>\mathbb R^+</math>),
* <math>\overline{\Bbbmathbb R^{+}} = \Bbbmathbb R \cup \{+\infty \},\;\overline{\mathcal{ B^{+}}} = \langle {\mathcal B^{+}} \cup \{+\infty \} \rangle</math>) taka, że:
Niech* <math>f_1,f_2,...:(\Omega,\mathcal{ F}) \to (\overline{\Bbb R},\overline{\mathcal{ B}}) </math> będą [[funkcja mierzalna|funkcjami mierzalnymi]].,
Jeżeli* istnieje funkcja <math> g:(\Omega,\mathcal{ F}) \to (\overline{\Bbbmathbb R^{+}}, \overline{\mathcal{ B}^{+}})</math> taka, że <math>|f_n| \le g \;</math> ''&mu;''-prawie wszędzie, gdzie <math>\int_\Omega g\;d\mu < +\infty</math>
* <math>\lim_{n \to \infty} f_n = f</math> ''&mu;''-prawie wszędzie.
 
(<math>\mathcal{F}</math> - [[sigma-ciało]] podzbiorów <math>\Omega \ </math>,
<math>\mathcal{B}</math> - sigma-ciało zbiorów borelowskich na <math> \Bbb R </math>)
 
Wtedy:
Jeżeli istnieje funkcja <math> g:(\Omega,\mathcal{F}) \to (\overline{\Bbb R^{+}},\overline{\mathcal{B}^{+}}) </math>
(<math>\mathcal{B^{+}}</math> - sigma-ciało zbiorów borelowskich na <math> \Bbb R^{+},
\overline{\Bbb R^{+}}=\Bbb R \cup \{+\infty \},\overline{\mathcal{B^{+}}}=\langle {\mathcal B^{+}}\cup \{+\infty \} \rangle</math>) taka, że:
<math> |f_n| \le g </math> <math>\mu </math> - prawie wszędzie, gdzie <math> \int_\Omega g d \mu < + \infty </math> oraz <math> \lim_{n \to \infty} f_n = f</math> <math> \mu</math> - prawie wszędzie, to
 
i)* <math>f</math> jest [[całka Lebesgue'a|całkowalna w sensie Lebesgue'a]],
ii)* <math> \lim_{n \to \infty} \int_\Omega f_n \;d \mu = \int_\Omega f \;d \mu </math>.
 
ii) <math> \lim_{n \to \infty} \int_\Omega f_n d \mu = \int_\Omega f d \mu </math>
 
==Przykład==
Niech <math>\Omega = [0,1], \mathcal{F}=\mathcal B |_{[0,1]}</math> oraz <math>l</math> będzie [[miara Lebesgue'a|miarą Lebesgue'a]]. Jeżeli <math>f_n(x) = n \chi_{[0,1]}</math>, gdzie <math>\chi</math> jest [[funkcja charakterystyczna|funkcją charakterystyczną]].
'''Nie''' można opuścić założenia o wspólnym ograniczeniu:
 
<math>\Omega = [0,1], \mathcal{F}=\mathcal{B} |_{[0,1]},l</math> - [[miara Lebesgue'a]]
 
<math> f_n (x) = n \mathbf{1}_{[0,1]} </math>
 
Wtedy <math> f_n (x) \to 0 </math> dla <math> x \in (0,1] </math>, tzn. <math> f_n \to 0 </math> przy <math> n \to \infty </math> ''l''-prawie wszędzie, natomiast <math>l\int f_n\;dl = nl\left(\left[0,{1 \over n}\right)\right) = n {1 \over n} = 1 \not\to 0=\int 0\;dl</math>-prawie wszędzie,.
 
A więc '''Nienie można''' można opuścićpominąć założenia o wspólnym ograniczeniu: tych funkcji.
natomiast <math>\int f_n dl = nl([0,\frac{1}{n}))=n \frac{1}{n}=1 \not\to 0=\int 0 dl </math>
 
==Zobacz też==
* [[Całka Lebesgue'a]],
* [[Twierdzenie Lebesgue'a o zbieżności monotonicznej]],
* [[Lematlemat Fatou]].
 
[[de:Satz von der majorisierten Konvergenz]]