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@@ -186,28 +186,29 @@ |
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also $f(x) \in [a,b]$ und damit $x\in A$. |
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Also muss $A$ ein Intervall sein und damit wieder in $\mathscr B(\R)$ liegen. |
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Da die Menge aller Intervalle $[a,b]$ bereits ein Erzeuger von $\mathscr B(\R)$ ist, folgt daraus bereits die Messbarkeit. |
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\item Sei $(s_n)_{n\in \N}$ eine reelle Folge mit $\lim\limits_{n \to \infty} s_n = s$. |
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Dann ist $(g_n)_{n\in\N},\; g_n(x) \coloneqq g(s_n, x)$ eine Funktionenfolge, die wegen |
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\item Da $g(s,x)$ Riemann-integrierbar in $x$ ist, konvergiert die Folge |
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\[ |
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\lim\limits_{n \to \infty} \lVert g(s_n,x) - g(s,x)\rVert = \lVert \lim\limits_{n \to \infty} g(s_n,x) - g(s,x)\rVert = 0 |
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S_{Z_n}(s) = \sum_{k = 1}^{n} g(s, x^n_k)(x^n_k - x^n_{k-1}) \xrightarrow{n \to \infty} \int_0^1g(s,x) \d x, |
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\] |
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gleichmäßig konvergiert. Insbesondere gilt also |
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\[ |
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\lim\limits_{n \to \infty} h(s_n) = \lim\limits_{n \to \infty} \int_0^1 g(s_n,x) \d{x} |
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= \int_0^1 \lim\limits_{n \to \infty} g(s_n,x) \d{x} = \int_0^1 g(s,x) = h(s). |
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\] |
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\item Wähle ein $A$, sodass $[0,1] \subset A \in 2^\R$, aber $A \notin \mathscr B(\R)$ und |
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wobei $Z_n = (x^n_1, \dots, x^n_n), x^j_i \in \R \forall i, j$ eine Partition sei, sodass |
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$\max_{i\in [2,n]\cap \N} |x^n_i - x^n_{i-1}| \xrightarrow{n \to \infty} 0$ gilt. |
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Wegen $g(s,x^n_k)$ stetig $\forall n, k\in\N$ muss auch $S_{Z_n}$ stetig und damit $(\mathscr B, \mathscr B)$-messbar sein. |
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Nach Aufgabe 11 ist damit $\lim\limits_{n \to \infty} S_{Z_n}$ $(\mathscr B, \mathscr B)$-messbar. |
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\item Wähle ein $A \in 2^\R$ sodass $A \notin \mathscr B(\R)$ und |
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\[ |
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\kappa\colon x \mapsto \begin{cases} |
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x - \lfloor x\rfloor &x \in A\\ |
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x + 1 &x \in [0,1)\\ |
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x &\text{sonst} |
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\end{cases} |
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\] |
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Dann gilt $\forall c \in [0,1]\colon\kappa ^{-1}(c) = \{c, c+1, c-1,\dots\}$, |
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insbesondere ist $\kappa^{-1}(c)$ abzählbar und damit Element von $\mathscr B(\R)$. |
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Für $x \in A \cap [0,1]^c$ ist $\kappa(c)$ einfach die leere Menge. |
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Für $x\in A^c \cap [0,1]^c$ ist $\kappa(c) = \{c\}$. Damit ist die Bedingung an $\kappa$ erfüllt. |
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Dennoch ist $\kappa^{-1}([0,1]) = A$ und $A \notin \mathscr B(\R)$. |
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Dann gilt $\forall c \in [0,1)\colon\kappa ^{-1}(c) = \{c, c+1, c-1,\dots\} \cap A$, |
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insbesondere ist $\kappa^{-1}(c)$ abzählbar. |
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Für $x \in [1,2)$ ist $\kappa^{-1}(c) \subset \{c, c-1\}$. |
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Für $x \in A \cap [0,2)^c$ ist $\kappa^{-1}(c)$ einfach die leere Menge. |
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Für $x\in A^c \cap [0,2)^c$ ist $\kappa^{-1}(c) = \{c\}$. |
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Damit liegt $\kappa^{-1}(c)$ stets in $\mathscr B(\R)$ und die Bedingung an $\kappa$ ist erfüllt. |
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Dennoch ist $\kappa^{-1}([0,1)) = A$ und $A \notin \mathscr B(\R)$. |
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\end{enumerate} |
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\end{aufgabe} |
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