2026年5月24日日曜日

1797: フロワーマップ(写像)でコドメイン(余域)を\(1\)-ディメンショナル(次元)ユークリディアンメジャラブルスペース(測定可能空間)に拡張されたものはメジャラブル(測定可能)である

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フロワーマップ(写像)でコドメイン(余域)を\(1\)-ディメンショナル(次元)ユークリディアンメジャラブルスペース(測定可能空間)に拡張されたものはメジャラブル(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、フロワーマップ(写像)で当該コドメイン(余域)を\(1\)-ディメンショナル(次元)ユークリディアンメジャラブルスペース(測定可能空間)に拡張されたものはメジャラブル(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:
\(\mathbb{R}\): \(= \text{ 当該ユークリディアントポロジカルスペース(空間) }\)で、ボレル\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)を持つもの
\([0, \infty)\): \(\subseteq \mathbb{R}\)で、サブスペース(部分空間)\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)を持つもの
\(fl\): \(: [0, \infty) \to \mathbb{N}, r \mapsto Max (\{n \in \mathbb{N} \vert n \le r\})\)
\(fl'\): \(: [0, \infty) \to \mathbb{R}\), \(= fl \text{ の当該コドメイン(余域)エクステンション(拡張) }\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(fl' \in \{\text{ 全てのメジャラブルマップ(測定可能写像)たち }\}\)
//


2: 注


ある即座の系として、\(fl\)はメジャラブル(測定可能)である、\(\mathbb{N}\)を当該サブスペース(部分空間)\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)として、任意のメジャラブルスペース(測定可能空間)たち間任意のメジャラブルマップ(測定可能写像)に対して、任意のドメイン(定義域)サブスペース(部分空間)および任意のコドメイン(余域)サブスペース(部分空間)に関するリストリクション(制限)はメジャラブル(測定可能)であるという命題によって。


3: 証明


全体戦略: ステップ1: \(B (\mathbb{R})\)は\(\{(- \infty, r] \subseteq \mathbb{R} \vert r \in \mathbb{R}\}\)によって生成されることを見る; ステップ2: \({fl'}^{-1} ((- \infty, r])\)はメジャラブル(測定可能)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:

\(B (\mathbb{R})\)は\(\{(- \infty, r] \subseteq \mathbb{R} \vert r \in \mathbb{R}\}\)によって生成される、\(1\)-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)は、全ての上方オープン(開)バウンデッド(有界)インターバル(区間)たちのセット(集合)、全ての上方クローズド(閉)バウンデッド(有界)インターバル(区間)たちのセット(集合)、全ての下方オープン(開)バウンデッド(有界)インターバル(区間)たちのセット(集合)、全ての下方クローズド(閉)バウンデッド(有界)インターバル(区間)たちのセット(集合)、全ての下方オープン(開)上方オープン(開)バウンデッド(有界)インターバル(区間)たちのセット(集合)、全ての下方オープン(開)上方クローズド(閉)バウンデッド(有界)インターバル(区間)たちのセット(集合)、全ての下方クローズド(閉)上方オープン(開)バウンデッド(有界)インターバル(区間)たちのセット(集合)、全ての下方クローズド(閉)上方クローズド(閉)バウンデッド(有界)インターバル(区間)たちのセット(集合)のいずれかによって生成されるという命題によって。

ステップ2:

\({fl'}^{-1} ((- \infty, r]) \subseteq [0, \infty)\)はメジャラブル(測定可能)であることを見よう。

\(r \lt 0\)である時、\({fl'}^{-1} ((- \infty, r]) = \emptyset\)はメジャラブル(測定可能)である。

そうでない場合、\({fl'}^{-1} ((- \infty, r]) = [0, fl (r + 1))\)、なぜなら、各\(r' \in {fl'}^{-1} ((- \infty, r])\)に対して、\(fl' (r') \in (- \infty, r]\)、したがって、\(fl (r') = fl' (r') \le r\)、したがって、\(r' \lt fl (r + 1)\)、フロワーマップ(写像)の定義に対する"注"内で言及されたプロパティ5)によって、したがって、\(r' \in [0, fl (r + 1))\); 各\(r' \in [0, fl (r + 1))\)に対して、\(r' \lt fl (r + 1)\)、したがって、\(fl' (r') = fl (r') \le r\)、フロワーマップ(写像)の定義に対する"注"内で言及されたプロパティ5)によって、したがって、\(fl' (r') \in (- \infty, r]\)、したがって、\(r' \in {fl'}^{-1} ((- \infty, r])\)、そして、\([0, fl (r + 1)) = (- \infty, fl (r + 1)) \cap [0, \infty)\)はメジャラブル(測定可能)である。

ステップ3:

したがって、\(fl'\)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)たち間の任意のマップ(写像)に対して、もしも、当該コドメイン(余域)\(\sigma\)-アルジェブラ(多元環)の任意のジェネレーター(生成子)の各要素のプリイメージ(前像)がメジャラブル(測定可能)である場合、当該マップ(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。


参考資料


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