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von 1-elementigen Teilmengen erzeugte sigma-Algebr

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Maßtheorie

Tags: Maßtheorie

 
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sabsi

sabsi

09:28 Uhr, 21.10.2020

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Hey

Ich habe folgende Aufgabe:

Sei S (abzählbare oder überabzählbare) Menge

a) Welches ist die von allen einelementigen Teilmengen erzeugte Sigma-Algebra
b) Welches sind dann die messbaren Abbildungen f:S

-------------------------------

ad a) Da die Sigma-Algebra ja alle Vereinigungen und Komplemente meines Erzeugenden-Systems enthalten muss ist die hier entstehende Sigma-Algebra die Produktmenge von S. Also (S). Weil ja jede Teilmenge von S als Vereinigung von 1-elementigen Teilmengen geschrieben werden kann.
stimmt das soweit?

ad b) ist somit jede Funktion auch messbar?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
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Antwort
HAL9000

HAL9000

09:37 Uhr, 21.10.2020

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Dein Antwort zu a) stimmt nur, wenn S eine höchstens abzählbare Menge ist.

Wenn S überabzählbar ist, dann ist die von den Einermengen erzeugte Sigma-Algebra NICHT die Potenzmenge, sondern deutlich kleiner:

Es ist das Mengensystem, welches alle diejenigen Teilmengen A von S enthält, die entweder selbst oder deren Komplement S\A höchstens abzählbar sind. (*)

Diese Antwort ist selbstverständlich auch dann gültig, wenn S eine höchstens abzählbare Menge ist, denn in diesem Spezialfall beschreibt (*) auch tatsächlich die Potenzmenge (S).


Damit solltest du dann auch deine Antwort zu b) überdenken.
sabsi

sabsi

09:51 Uhr, 21.10.2020

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zu b)

Eine Funktion ist ja messbar wenn f-1(B)σ(A)B

Mir fällt aber gerade keine Funktion ein die auf dieser sigma-Algebra (auch für den allgemeinen Fal) nicht messbar wäre.


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HAL9000

HAL9000

09:59 Uhr, 21.10.2020

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> Mir fällt aber gerade keine Funktion ein die auf dieser sigma-Algebra (auch für den allgemeinen Fal) nicht messbar wäre.

Mir schon, und zwar eine sehr einfache: S= und f(x)=x


> Eine Funktion ist ja messbar wenn f-1(B)σ(A)B

Nein: Die Urbild-Abbildung f-1 ist nicht auf , sondern auf der Potenzmenge () definiert. Für Messbarkeit muss nun dieses f-1(B)σ(A) zumindest für alle Borelmengen von gelten.

Frage beantwortet
sabsi

sabsi

11:28 Uhr, 21.10.2020

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Danke
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HAL9000

HAL9000

11:32 Uhr, 21.10.2020

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Hast du denn nun eine Antwort zu b) gefunden?

D.h., um beim Beispiel S= zu bleiben: Was müsste eine reelle Funktion f: erfüllen, damit sie messbar ist bzgl. der obigen von den Einermengen erzeugten Sigma-Algebra?


EDIT (22.10.): Ok, großes Schweigen. Dann ergänze ich es noch:

f ist genau dann messbar hinsichtlich dieser Einermengen-Sigmaalgebra, wenn es eine reelle Zahl c sowie eine höchstens abzählbare Teilmenge M von S gibt, so dass f(x)=c für alle xS\M gilt.

Ist S selbst bereits höchstens abzählbar, dann ist diese Bedingung offenkundig immer erfüllt, denn mit Wahl von M=S ist dann "Bedingung" f(x)=c für kein x zu erfüllen, also nichtig.

Haben wir hingegen S= bzw. irgendein reelles Intervall positiver Länge, dann ist diese Forderung schon relativ hart: Es ist dann schon NOTWENDIG, dass die Funktion f(x) Lebesgue-fast überall konstant ist, aber selbst das ist nicht hinreichend - es gibt schließlich auch Lebesgue-fast überall konstante Funktionen, wo die Ausnahmemenge überabzählbar ist (kann man beispielsweise mit der Cantormenge konstruieren).