メジャラブルスペース(測定可能空間)から\(1\)-ディメンショナル(次元)コンプレックス(複素)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)でボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)を持つもの中へのマップ(写像)に対して、もしも、マップ(写像)がメジャラブル(測定可能)である場合、そしてその場合に限って、リアル(実)およびイマジナリー(虚)パートたちマップ(写像)たちはメジャラブル(測定可能)であることの記述/証明
話題
About: メジャラブルスペース(測定可能空間)
この記事の目次
開始コンテキスト
- 読者は、メジャラブルスペース(測定可能空間)たち間のメジャラブル(測定可能)マップ(写像)の定義を知っている。
- 読者は、コンプレックス(複素)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)の定義を知っている。
- 読者は、トポロジカルスペース(空間)のボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)の定義を知っている。
- 読者は、\(d\)ディメンショナル(次元)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)は、いくつかより低いディメンショナル(次元)ユークリディアンスペース(空間)たちの任意のコンビネーションのプロダクトで、プロダクトのディメンション(次元)が\(d\)へ等しいものへホメオモーフィック(位相同形写像)であるという命題を認めている。
- 読者は、任意のプロダクトトポロジカルスペース(空間)に対して、任意のプロジェクション(射影)はコンティニュアス(連続)であるという命題を認めている。
- 読者は、任意のトポロジカルスペース(空間)たちでボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)たちを持つもの間任意のコンティニュアス(連続)マップ(写像)はメジャラブル(測定可能)であるという命題を認めている。
- 読者は、任意のメジャラブルスペース(測定可能空間)たちの任意のサブスペース(部分空間)たち間任意のメジャラブルマップ(測定可能写像)たちに対して、コンポジション(合成)はメジャラブル(測定可能)であるという命題を認めている。
- 読者は、\(d\)-ディメンショナル(次元)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)のボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)は、\(1\)-ディメンショナル(次元)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)のボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)たちのプロダクト\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)であるを認めている。
- 読者は、任意のメジャラブルマップ(測定可能写像)たちのいくつかの疑似プロダクトマップ(写像)たちはメジャラブル(測定可能)であるという命題を認めている。
ターゲットコンテキスト
- 読者は、任意のメジャラブルスペース(測定可能空間)から\(1\)-ディメンショナル(次元)コンプレックス(複素)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)でボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)を持つもの中へのマップ(写像)に対して、もしも、当該マップ(写像)がメジャラブル(測定可能)である場合、そしてその場合に限って、リアル(実)およびイマジナリー(虚)パートたちマップ(写像)たちはメジャラブル(測定可能)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たちの一覧があります。
本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。
本体
1: 構造化された記述
ここに'構造化された記述'のルールたちがある。
エンティティ(実体)たち:
\((M, A)\): \(\in \{\text{ 全てのメジャラブルスペース(測定可能空間)たち }\}\)
\(\mathbb{C}\): \(= \text{ 当該コンプレックス(複素)ユークリディアントポロジカルスペース(空間) }\)で、ボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)を持つもの
\(f\): \(: M \to \mathbb{C}\)
\(f_1\): \(: M \to \mathbb{R}, m \mapsto Re (f (m))\)
\(f_2\): \(: M \to \mathbb{R}, m \mapsto Im (f (m))\)
//
ステートメント(言明)たち:
\(f \in \{\text{ 全てのメジャラブルマップ(測定可能写像)たち }\}\)
\(\iff\)
\(f_1, f_2 \in \{\text{ 全てのメジャラブルマップ(測定可能写像)たち }\}\)
//
2: 証明
全体戦略: ステップ1: カノニカル(正典)ホメオモーフィズム(位相同形写像)\(g: \mathbb{R}^2 \to \mathbb{C}\)、プロジェクション(射影)たち\(g_1: \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}\)および\(g_2: \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}\)、\(h: M \to \mathbb{R}^2, m \mapsto (f_1 (m), f_2 (m))\)を取る; ステップ2: \(f_1 = g_1 \circ g^{-1} \circ f\)、\(f_2 = g_2 \circ g^{-1} \circ f\)、\(f = g \circ h\)であることを見る; ステップ3: \(f\)はメジャラブル(測定可能)であると仮定し、\(f_1\)および\(f_2\)はメジャラブル(測定可能)であることを見る; ステップ4: \(f_1\)および\(f_2\)がメジャラブル(測定可能)であると仮定し、\(f\)はメジャラブル(測定可能)であることを見る。
ステップ1:
\(\mathbb{R}^2\)を、ユークリディアントポロジカルスペース(空間)でボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)を持つものとしよう。
\(\mathbb{R}\)を、ユークリディアントポロジカルスペース(空間)でボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)を持つものとしよう。
\(g: \mathbb{R}^2 \to \mathbb{C}\)を、コンプレックス(複素)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)の定義内で言及されているカノニカル(正典)ホメオモーフィズム(位相同形写像)としよう。
\(g_1: \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}, (r_1, r_2) \mapsto r_1\)を、プロジェクション(射影)としよう。
\(g_2: \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R}, (r_1, r_2) \mapsto r_2\)を、プロジェクション(射影)としよう。
\(h: M \to \mathbb{R}^2, m \mapsto (f_1 (m), f_2 (m))\)としよう。
ステップ2:
\(f_1 = g_1 \circ g^{-1} \circ f\)。
\(f_2 = g_2 \circ g^{-1} \circ f\)。
\(f = g \circ h\)。
ステップ3:
\(f\)はメジャラブル(測定可能)であると仮定しよう。
\(g_1 \circ g^{-1}: \mathbb{C} \to \mathbb{R}\)のことを考えよう。
\(g_1\)はコンティニュアス(連続)である、\(d\)ディメンショナル(次元)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)は、いくつかより低いディメンショナル(次元)ユークリディアンスペース(空間)たちの任意のコンビネーションのプロダクトで、プロダクトのディメンション(次元)が\(d\)へ等しいものへホメオモーフィック(位相同形写像)であるという命題および任意のプロダクトトポロジカルスペース(空間)に対して、任意のプロジェクション(射影)はコンティニュアス(連続)であるという命題によって。
したがって、\(g_1 \circ g^{-1}\)はコンティニュアス(連続)である。
したがって、\(g_1 \circ g^{-1}\)はメジャラブル(測定可能)である、任意のトポロジカルスペース(空間)たちでボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)たちを持つもの間任意のコンティニュアス(連続)マップ(写像)はメジャラブル(測定可能)であるという命題によって。
したがって、\(f_1 = g_1 \circ g^{-1} \circ f\)はメジャラブル(測定可能)である、任意のメジャラブルスペース(測定可能空間)たちの任意のサブスペース(部分空間)たち間任意のメジャラブルマップ(測定可能写像)たちに対して、コンポジション(合成)はメジャラブル(測定可能)であるという命題によって。
\(f_2 = g_2 \circ g^{-1} \circ f\)はメジャラブル(測定可能)である、同様に。
ステップ4:
\(f_1\)および\(f_2\)はメジャラブル(測定可能)であると仮定しよう。
\(h\)はメジャラブル(測定可能)である、\(d\)-ディメンショナル(次元)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)のボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)は、\(1\)-ディメンショナル(次元)ユークリディアントポロジカルスペース(空間)のボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)たちのプロダクト\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)であるおよび任意のメジャラブルマップ(測定可能写像)たちのいくつかの疑似プロダクトマップ(写像)たちはメジャラブル(測定可能)であるという命題によって。
\(g\)はメジャラブル(測定可能)である、任意のトポロジカルスペース(空間)たちでボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)たちを持つもの間任意のコンティニュアス(連続)マップ(写像)はメジャラブル(測定可能)であるという命題によって。
したがって、\(f = g \circ h\)はメジャラブル(測定可能)である、任意のメジャラブルスペース(測定可能空間)たちの任意のサブスペース(部分空間)たち間任意のメジャラブルマップ(測定可能写像)たちに対して、コンポジション(合成)はメジャラブル(測定可能)であるという命題によって。