maths.freeMeasure Theory › Measuring sets › Carathéodory's criterion

Carathéodory's criterion

Carathéodory's criterion is a result in measure theory that was formulated by Greek mathematician Constantin Carathéodory that characterizes when a set is Lebesgue measurable.

Carathéodory's criterion

Carathéodory's criterion is a result in measure theory that was formulated by Greek mathematician Constantin Carathéodory that characterizes when a set is Lebesgue measurable.

Statement

Carathéodory's criterion: Let \(\lambda^* : {\mathcal P}(\R^n) \to [0, \infty]\) denote the Lebesgue outer measure on \(\R^n,\) where \({\mathcal P}(\R^n)\) denotes the power set of \(\R^n,\) and let \(M \subseteq \R^n.\) Then \(M\) is Lebesgue measurable if and only if \(\lambda^*(S) = \lambda^*(S \cap M) + \lambda^*\left(S \cap M^c\right)\) for every \(S \subseteq \R^n,\) where \(M^c\) denotes the complement of \(M.\) Notice that \(S\) is not required to be a measurable set.

Generalization

The Carathéodory criterion is of considerable importance because, in contrast to Lebesgue's original formulation of measurability, which relies on certain topological properties of \(\R,\) this criterion readily generalizes to a characterization of measurability in abstract spaces. Indeed, in the generalization to abstract measures, this theorem is sometimes extended to a definition of measurability. Thus, we have the following definition: If \(\mu^* : {\mathcal P}(\Omega) \to [0, \infty]\) is an outer measure on a set \(\Omega,\) where \({\mathcal P}(\Omega)\) denotes the power set of \(\Omega,\) then a subset \(M \subseteq \Omega\) is called \(\mu^*\)–measurable or Carathéodory-measurable if for every \(S \subseteq \Omega,\) the equality\[\mu^*(S) = \mu^*(S \cap M) + \mu^*\left(S \cap M^c\right)\]holds where \(M^c := \Omega \setminus M\) is the complement of \(M.\)

The family of all \(\mu^*\)–measurable subsets is a σ-algebra (so for instance, the complement of a \(\mu^*\)–measurable set is \(\mu^*\)–measurable, and the same is true of countable intersections and unions of \(\mu^*\)–measurable sets) and the restriction of the outer measure \(\mu^*\) to this family is a measure.

Енді сен Бұл есепті шешетін калькулятор жоқ, бірақ оның бөлшектері есептеледі. Төмендегілерді қолданып көріңіз немесе өзіңіздіңіңізді келтіріңіз.

Өзіңіздің жұмысыңызды жалғастыру

Тіркелгіңізде әрбір сабақта жазбалар, орындалған тапсырмалар, шешілген тапсырмалар бір жерде сақталады, және мұғалімге осы бет туралы сұрақ қоюға болады. Математикалық сабақтар жүйеге кірген немесе кірмеген кез келген адамға ашық.

Жазылу Кіру

Мұнда қолданылатын символдар

Тұтас анықтамасын, суретін және әрбір әріптің мағынасын көру үшін кез келген символды түртіңіз.

Адамдар қоятын сұрақтар

What is wrong with the Riemann integral?

It fails on functions that oscillate too much, and it does not interact well with limits: the limit of integrable functions need not be integrable. Lebesgue's integral fixes both.

Бұл парақтағы кейбір бөлшектер мынадан алынған Wikipedia (CC BY-SA 4.0). Бұл жерде қайталап түсіндірілді; қателер біздің кінәміз.

Келесіде Measure Theory