メジャー(測度)0サブセット(部分集合)のオープンセット(開集合 コンプリメント(補集合)はデンス(密)であることの記述/証明
話題
About: メトリックスペース(計量空間)
About: メジャー(測度)
About: マップ(写像)
この記事の目次
開始コンテキスト
- 読者は、メトリックスペース(計量空間)の定義を知っている。
- 読者は、メジャー(測度)の定義を知っている。
- 読者は、密であることの定義を知っている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、任意のメトリックスペース(計量空間)上の任意のオープンセット(開集合)に対して、任意のメジャー(測度)0サブセット(部分集合)の当該オープンセット(開集合)に関するコンプリメント(補集合)は当該オープンセット(開集合)上でデンス(密)であるという命題の記述および証明を得る。
オリエンテーション
本サイトにてこれまで議論された定義の一覧があります。
本サイトにてこれまで議論された命題の一覧があります。
本体
1: 記述
任意のメトリックスペース(計量空間)M、任意のオープンセット(開集合)\(U \subseteq M\)、任意のメジャー(測度)0サブセット(部分集合)\(S \subseteq U\)に対して、\(S\)の\(U\)に関するコンプリメント(補集合)\(S^c = U \setminus S\)は\(U\)上でデンス(密)である。
2: 証明
任意のポイント\(p \in U\)を中心として、任意の十分小さなオープンボール(開球)\(B_{p-\epsilon} \subseteq U\)がある。\(S^c \cap B_{p-\epsilon} = (U \setminus S) \cap B_{p-\epsilon} = U \cap B_{p-\epsilon} \setminus S \cap B_{p-\epsilon}\)。\(m (S^c \cap B_{p-\epsilon}) = m (U \cap B_{p-\epsilon}) - m (S \cap B_{p-\epsilon}) = m (B_{p-\epsilon}) - 0\)。\(m (B_{p-\epsilon}) \gt 0\)なので、\(m (S^c \cap B_{p-\epsilon}) > 0\)、それが意味するのは、\(S^c \cap B_{p-\epsilon}\)は空でないということ、それが意味するのは、任意のポイント\(p \in U\)および任意の十分小さなオープンボール(開球)\(B_{p-\epsilon} \subseteq U\)に対して、\(S^c\)のポイントがそのオープンボール(開球)内にある、それが意味するのは、\(S^c\)はデンス(密)だということ。