Somma di intervallini.

galles90
Buonasera,
dovrei dimostrare una cosa abbastanza ovvia, ma che purtroppo non riesco.
Sia $I$ un intervallo limitato, considero due suddivisioni $D, D'$ di $I$, con $D'$ più fina di $D$.

Considero l'unione di tutti dei sotto intervalli di $I$ relativi a $D$, cioè
$P=bigcup_(k=1)^N I_k$
dove $P$ si intende il plurintervallo.
Invece in modo analogo, si definisce la suddivisione il plurintervallo relativo a $D'$, cioè
$P'=bigcup_(k=1)^(N^{\prime}) I'_k.$
La somma è data da
$m(P)=sum_(k=1)^N m(I_k).$

Quindi dovrei far vedere che
$m(P)=sum_(k=1)^N m(I_k)=sum_(k=1)^(N') m(I'_k)=m(P').$

Non saprei da dove cominciare, ho provato ad usare la seguente relazione (ahimè ancora non l'ho dimostrata) inerente alla somma dei plurintervalli, cioè,
$m(I_1 cup I_2)=m(I_1)+m(I_2)-m(I_1 cap I_2)$
a prescindere dal fatto che non sono arrivato a conlusioni, mi sembra troppa laboriosa, o sbaglio a fare i calcoli, oppure, deve andare cosi :)

Ciao.

Risposte
gugo82
Scusa, ma se $I sub RR$ è un intervallo limitato, allora $m(P) = m(I) = text(sup) I - text(inf) I$.


P.S.: Si dice “fine”, non “fina”.

galles90
"gugo82":
Scusa, ma se $I sub RR$ è un intervallo limitato, allora $m(P) = m(I) = text(sup) I - text(inf) I$.

Non escludo il fatto che la dimostrazione che riporto,sia sbagliata, ma la mia l'idea di base è questa, cioè:
Sia $D$ una suddivisione di $I$, e sia $D'$ un'altra suddivisione di $I$, suppongo che per ogni intervallino della suddivisione $D'$, sia del tipo $I'_k=I_k/H$.
$m(P')=sum_(k=1)^(N')I'_k=sum_(k=1)^(HN)I'_k=H(sum_(k=1)^NI'_k)=H/H(sum_(k=1)^N I_k)=m(P)$.


E' sbagliata ?
"gugo82":
P.S.: Si dice “fine”, non “fina”.
oramai sono andato :-)

gugo82
Lavora su un esempio, piuttosto di metterti in casi particolari in cui introduci ipotesi di troppo.

galles90
Sia $I sub RR$ intervallo limitato,inoltre, si ha per definizione che la misura di $I$
$m(I)=b-a$.

Sia $D$ suddivisione di $I$ tale che $I= I_1 cup I_2$, la suddivisione $D$ divide l'intervallo in due parti uguali, quindi, sia $c$ il punto intermedio, allora:
$sum_(k=1)^(2) m(I_k)=m(I_1)+m(I_2)=(c-a)+(b-c)=b-a=m(I).$

Sia ora $D'$ una suddivisione piu fitta rispetto a $D$, ad esempio tipo $I=I'_1 cup I'_2 cup I'_3 cup I'_4$,inoltre $I_1=I'_1 cup I'_2.$
In questo caso si ha
$sum_(k=1)^4 m(I'_k)=sum_(k=1)^2 m(I'_k)+m(I'_(k+1))=sum_(k=1)^2 m(I_k)=m(I)$


Fin quì bene ?

gugo82
Dipende… Definisci “più fitta” (o “più fine”, che dir tu voglia).

Inoltre, chi sono $a$ e $b$?

galles90
"gugo82":
Dipende… Definisci “più fitta” (o “più fine”, che dir tu voglia).

Per suddivisione $D'$ più fitta rispetto alla suddivisione $D$, intendo dire: $D subset D'$ cioè $D'$ contiene almeno un punto in più rispetto a $D$, per punto intendo, un generico punto $x_i in D'$.

"gugo82":
Inoltre, chi sono $a$ e $b$?

Sono l'estremo superiore e inferiore di $I$

galles90
Buongiorno gugo82

Comunque, rileggendo la definizione, mi sono accorto che i sottointervalli $I_k$ non hanno punti interni in comune, cioè
$I_k cap I_(k+1)= \emptyset.$
Inoltre dal momento che vale questa relazione
$m(I_1)+m(I_2)=m(I_1 cup I_2)+m(I_1 cap I_2)$
allora in particolare risulta
$m(I_1)+m(I_2)=m(I_1 cup I_2).$

Riprendendo il caso in esame, potrei considerare una suddivisione $D'$ piu fitta rispetto a $D$, cioè $D'$ costituita da $N'$ intervallini e $D$ costituita da $N$ intervallini, con $N'>N$, dove la differenza è data $Q=N'-N$.

Per semplicità, presi due intervellini relativi a $D'$ si abbia $I'_1 cup I'_2 = I_1$, quindi
$sum_(k=1)^(N')m(I'_k)=sum_(k=1)^(N) m_1(I'_k)+m_2(I'_(k+1))+...+m_(Q-1)(I'_(k+Q-1))+m_Q(I'_(k+Q))=...$

l'ho spezzata giusto per essere più chiaro
$...=sum_(k=1)^N m(I'_k cup I'_(k+1) cup ... cupI'_(k+Q-1) cupI'_(k+Q))=sum_(k=1)^Nm(I_k).$

gugo82
Immagino che una suddivisione $D$ di $I=[a,b]$ sia un insieme finito ed ordinato di punti di $I$ che contiene almeno i due estremi $a$ e $b$, ossia un insieme del tipo $D:=\{ a=x_0 < x_1 < \cdots
Ora, se questo è il setting, non hai nulla da dimostrare: infatti per ogni suddivisione $D$, la somma delle ampiezze degli intervalli i determinati dai punti di $D$ uguaglia l’ampiezza dell’intervallo $[a,b]$; dunque la relazione di finezza non c’entra un tubo.

Sei sicuro che ciò di cui parliamo sia proprio ciò che ti serve dimostrare?

galles90
"gugo82":
Sei sicuro che ciò di cui parliamo sia proprio ciò che ti serve dimostrare?

Pag. 101 della dispensa.
https://www.docenti.unina.it/webdocenti-be/allegati/materiale-didattico/34075453

gugo82
Allora hai proprio sbagliato ad impostare tutto lo OP.

A che ti servono $I$ e le decomposizioni $D$?
A niente, perché un pluriintervallo $P$, per essere individuato non ha bisogno di nessun intervallo fisso $I$ né di alcuna decomposizione $D$.

Si chiama pluriintervallo ogni insieme $P sub RR$ che è unione di un numero finito di intervalli $I_1, …, I_N$ limitati ed a due a due privi di punti interni in comune.
Quello che vuoi dimostrare, se non capisco male, è che se $ uu_(n=1)^N I_n = P = uu_(m=1)^M J_m$, allora la somma delle misure degli $I_n$ coincide con quella delle misure dei $J_m$, ossia (come si dice in gergo) che la misura di un pluriintervallo non dipende dalla sua rappresentazione come unione di intervalli.
Come puoi ragionare?

galles90
"gugo82":
Quello che vuoi dimostrare, se non capisco male, è che se $ uu_(n=1)^N I_n = P = uu_(m=1)^M J_m$, allora la somma delle misure degli $I_n$ coincide con quella delle misure dei $J_m$, ossia (come si dice in gergo) che la misura di un pluriintervallo non dipende dalla sua rappresentazione come unione di intervalli.

Si esattamente :-)

"gugo82":
Come puoi ragionare?

Come ho fatto nel messaggio precedente.

gugo82
"galles90":
[quote="gugo82"] Come puoi ragionare?

Come ho fatto nel messaggio precedente.[/quote]
Visto che le decomposizioni $D$, come detto, non c’entrano un granché, o ne fai a meno o le tiri in ballo con un discorso costruito bene.
Altrimenti quella dimostrazione lì non significa nulla.

galles90
Riporto la definizione di suddivisione di un intervallo limitato.
Sia $I subb RR$ limitato, del tipo $[a,b]$ con $a
1) $I=bigcup_(k=1)^NI_k$
2) $I_k cap I_(k+1)= emptyset$

Se considero una suddivisione $D'$ più fitta rispetto a $D$ inoltre considerando la prima 1) ottengo:
$I=bigcup_(k=1)^NI_k=bigcup_(k=1)^MI'_k$

essendo che vale la relazione
$sum_(k=1)^2 m(I_k)=m(I_1)+m(I_2)=m(I_1 cup I_2)$

ottengo
$m(I)=sum_(k=1)^N m(I_k)=sum_(k=1)^Mm(I'_k)$


Forse ci sono ?

gugo82
Questo funziona, e può essere uno step per la dimostrazione che vuoi completare e che coinvolge i pluriintervalli (che non sono necessariamente intervalli).

galles90
Io pensavo che fosse finita :(... quale parte è rimasta per concludere ?

vict85
La definizione non è totalmente corretta, seppur gli errori siano accettabili per un corso di teoria della misura.

Vedo almeno 2 errori. Il primo è che non hai imposto che gli intervalli siano ordinati. Quindi considerare la sola intersezione tra indici consecutivi non è abbastanza. Nota comunque che i punti 1 e 2 sono impliciti nel fatto che la famiglia è una partizione. D'altra parte, rimane il secondo errore: una partizione di un chiuso formata da sottospazi chiusi è possibile solo se il chiuso è disconnesso. Quindi, se vuoi che ogni intervallo sia chiuso, devi lasciare stare il concetto insiemistico di partizione e supporre che:
1) \(\displaystyle I=\bigcup_{k=1}^{N}I_k \)
2) \(\displaystyle I_k^{\mathrm{o}} \cap I_{k+1}^{\mathrm{o}} = \emptyset \)
3) \(\displaystyle I_k \cap I_{s} = \emptyset \) per \(k\neq s\pm 1\)

vict85
Sono andato a guardare la definizione del professore ed è corretta. Quindi cerca solo di stare più attento quando cerchi di riscrivere le cose in modo più formale.

Detto questo non è molto chiaro cosa intenda con plurintervallo, la semplice unione di un numero finito di intervalli chiusi?

gugo82
"vict85":
Detto questo non è molto chiaro cosa intenda con plurintervallo, la semplice unione di un numero finito di intervalli chiusi?

Sì.

galles90
Ciao vict85 :-)
"vict85":
Detto questo non è molto chiaro cosa intenda con plurintervallo, la semplice unione di un numero finito di intervalli chiusi?

Si, per pluriintervallo intendo l'unione di un numero finito di intervalli, tipo
$I=[a,x_0[ cup [x_0,x_1[ cup ... cup [x_(n-1),b].$

"vict85":
Sono andato a guardare la definizione del professore ed è corretta. Quindi cerca solo di stare più attento quando cerchi di riscrivere le cose in modo più formale.

Cercherò di essere più chiaro la prossima volta :-)

gugo82
"galles90":

[quote="vict85"]Detto questo non è molto chiaro cosa intenda con plurintervallo, la semplice unione di un numero finito di intervalli chiusi?

Si, per pluriintervallo intendo l'unione di un numero finito di intervalli, tipo
$I=[a,x_0[ cup [x_0,x_1[ cup ... cup [x_(n-1),b].$
[/quote]
La definizione non dice questo.

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