葉戈羅夫定理
定理的陳述
設(shè)(M,d)為一個可分度量空間(例如實數(shù),度量為通常的距離d(a,b) = |a ? b|)。給定某個測度空間(X,Σ,μ)上的M-值可測函數(shù)的序列(fn),以及一個有限μ-測度的可測子集A,使得(fn)在A上μ-幾乎處處收斂于極限函數(shù)f,那么以下結(jié)果成立:對于每一個ε > 0,都存在A的一個可測子集B,使得μ(B) fn)在相對補(bǔ)集A \ B上一致收斂于f。
在這里,μ(B)表示B的μ-測度。該定理說明,在A上幾乎處處逐點收斂,意味著除了在任意小測度的某個子集B上外一致收斂。這種收斂又稱為幾乎一致收斂。
假設(shè)的討論
注意μ(A) < ∞的假設(shè)是必要勒貝格測度格測度下,考慮定義在實直線上的實值指示函數(shù)的序列:
這個序列處處逐點收斂于零函數(shù),但對于任何有限測度的集合B,它在R \ B上不一致收斂。
度量空間的可分性是需要的,以保證對于M-值可測函數(shù)f和g,距離d(f(x), g(x))也是x的可測實值函數(shù)。
證明
對于實數(shù)n和k,定義集合En,k為以下并集:
當(dāng)n增加時這些集合逐漸變小,意味著En+1,k總是En,k的子集,因為第一個并集包含了較少的集合。一個點x,使得序列(fm(x))收斂于f(x),不能位于每一個En,k中(對于固定的k),因為fm(x)最終必須離f(x)比離1/k更近。因此根據(jù)在A上μ-幾乎處處逐點收斂的假設(shè),有:
對于每一個k。由于A的測度是有限的,我們便可從上面推出連續(xù)性;因此對于每一個k,都存在某個自然數(shù)nk,使得:
對于這個集合中的x,我們認(rèn)為逼近f(x)的1/k-鄰域的速度太慢。定義
為A中所有點x的集合,使得逼近f(x)的至少一個1/k-鄰域的速度太慢。因此,在集合差A(yù) \ B上,我們便得出一致收斂。
根據(jù)μ的σ可加性,并利用幾何級數(shù),我們便得到:
參考文獻(xiàn)
Richard Beals (2004). Analysis: An Introduction. New York: Cambridge University Press. ISBN 0-521-60047-2.
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Eric W. Weisstein et al. (2005).Egorov"s Theorem. 于2005年4月19日訪問。
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