Chiarimanto su teorema su Sigma-Additività.

boulayo
Sul libro che sto studiando (Introduzione all'analisi funzionale - Cannarsa) mi sono imbattuto in un'asserzione che non mi è molto chiara.
C'è un teorema che dice che

Sia $\mu$ una funzione $\sigma$-additiva su un'algebra $K$.
Se $A_n$ è una successione in K, $A in K$, $\mu(A_1) < infty$ e $A_n downarrow A$ allora $\mu(A_1) downarrow \mu(A)$

E fin qui tutto ok.

Poi dice che senza l'ipotesi $\mu(A_1) < infty$ la proposizione è falsa e porta quest'esempio:
Se K e $\mu$ sono rispettivamente
$K = { A in P(NN) | A text{ è finito, oppure } A^C text{è finito} }$

$\mu(A) = {(card(A), text{se A è finito}),( infty ,text{se} A^C text{ è finito}):}$
e $A_n = {m in NN | m>=n}$

E intuitivamente lo capisco visto che la conclusione è che ha poco senso tendere all'infinito "dall'alto", ma non capisco il motivo rigoroso di ciò...
Potreste aiutarmi per favore?
Grazie!

Risposte
dissonance
Uuh che controesempio complicato. Io prenderei la retta \(\mathbb{R}\) con la misura ordinaria di Lebesgue. La famiglia di semirette \([n, +\infty)\) è decrescente per inclusione e \(\cap_{n=1}^\infty [n, \infty)=\varnothing\), ma \(\mu([n, \infty))=\infty\) per ogni \(n\) e non è certo vero che \(+\infty \to 0=\mu(\varnothing)\).

DajeForte
Cosa intendi per motivo rigoroso? I calcoli?

Se si si tratta piu' o meno dell'esempio che ti ha ffo dissonance.
Infatti $A_n={n, n+1, n+2,...}$ appartengono all'algebra, sono decrescenti e tendono all'insieme vuoto.
Hai poi che:

$mu(A_n)= + infty \ !=\ 0\ = \ mu( emptyset )$.

Piu' che altro a mene viene interessante (e magari anche un po strano) definire una misura sigma additiva su un' algebra.

gugo82
@DajeForte: Stai considerando lo spazio di misura \(\mathbb{N}\) con la misura che conta, i.e. \(\mu (X)=\operatorname{card} (X)\) per \(X\in \mathcal{P}(\mathbb{N})\)?

DajeForte
Si considero come $Omega=mathbb{N}$ e come algebra $K$.

dissonance
Ma perché il libro di Cannarsa prende come \(\sigma\)-algebra la seguente? (cito dal post originale di boulayo)
\[
K=\{A\in \mathcal{P}(\mathbb{N})\mid A\ \text{è finito oppure}\ A^C\ \text{è finito}\}.
\]
Non si poteva prendere, molto più semplicemente, \(K=\mathcal{P}(\mathbb{N})\)?

DajeForte
K è una algebra ma non una sigma algebra.
Il teorema citato pone come dominio della misura una algebra.
Quello che suona un pó strano è che si definisce una misura sigma additiva su un alebra e non su una sigma algebra.

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