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
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)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:
\((M'_1, A'_1)\): \(\in \{\text{ 全てのメジャラブルスペース(測定可能空間)たち }\}\)
\((M'_2, A'_2)\): \(\in \{\text{ 全てのメジャラブルスペース(測定可能空間)たち }\}\)
\((M'_3, A'_3)\): \(\in \{\text{ 全てのメジャラブルスペース(測定可能空間)たち }\}\)
\((M_1, A_1)\): \(\in \{(M'_1, A'_1) \text{ の全てのメジャラブルサブスペース(測定可能部分空間)たち }\}\)
\((M_2, A_2)\): \(\in \{(M'_2, A'_2) \text{ の全てのメジャラブルサブスペース(測定可能部分空間)たち }\}\)
\((\widetilde{M_2}, \widetilde{A_2})\): \(\in \{ (M'_2, A'_2) \text{ の全てのメジャラブルサブスペース(測定可能部分空間)たち }\}\)で、\(M_2 \subseteq \widetilde{M_2}\)を満たすもの
\((M_3, A_3)\): \(\in \{(M'_3, A'_3) \text{ の全てのメジャラブルサブスペース(測定可能部分空間)たち }\}\)
\(f_1\): \(: M_1 \to M_2\), \(\in \{\text{ 全てのメジャラブルマップ(測定可能写像)たち }\}\)
\(f_2\): \(: \widetilde{M_2} \to M_3\), \(\in \{\text{ 全てのメジャラブルマップ(測定可能写像)たち }\}\)
\(f_2 \circ f_1\): \(: M_1 \to M_3\)
//
ステートメント(言明)たち:
\(f_2 \circ f_1 \in \{\text{ 全てのメジャラブルマップ(測定可能写像)たち) }\}\)
//
2: 証明
全体戦略: ステップ1: 任意の\(a \in A_3\)を取り、\((f_2 \circ f_1)^{-1} (a) = f_1^{-1} (f_2^{-1} (a) \cap M_2)\)であることを見る; ステップ2: \(f_2^{-1} (a) \cap M_2 \in A_2\)であることを見る; ステップ3: 本命題を結論する。
ステップ1:
\(a \in A_3\)を任意のものとする。
\((f_2 \circ f_1)^{-1} (a) = f_1^{-1} (f_2^{-1} (a) \cap M_2)\)、任意のマップ(写像)たちコンポジション(合成)に対して、当該コンポジション(合成)下のプリイメージ(前像)はマップ(写像)プリイメージ(前像)たちの逆順でのコンポジション(合成)であるという命題によって。
ステップ2:
\(f_2^{-1} (a) \in \widetilde{A_2}\)、なぜなら、\(f_2\)はメジャラブル(測定可能)である。
\(f_2^{-1} (a) = a' \cap \widetilde{M_2}\)、ある\(a' \in A'_2\)に対して、メジャラブルサブスペース(測定可能部分空間)の定義によって。
\(f_2^{-1} (a) \cap M_2 = a' \cap \widetilde{M_2} \cap M_2 = a' \cap M_2 \in A_2\)。
ステップ3:
したがって、\((f_2 \circ f_1)^{-1} (a) = f_1^{-1} (f_2^{-1} (a) \cap M_2) = f_1^{-1} (a' \cap M_2) \in A_1\)、なぜなら、\(f_1\)はメジャラブル(測定可能)である。
したがって、\(f_2 \circ f_1\)はメジャラブル(測定可能)である。