数学百科

勒贝格测度

2023-05-31

英文

Lebesgue measure

简介

集合的一种度量.它是线段长度、矩形面积和立体体积概念的推广,它只对于勒贝格可测集有意义.若E⊂Rn为勒贝格可测的,则E的勒贝格外测度称为E的勒贝格测度,记为m(E)或|E|.为了推广积分概念,勒贝格(Lebesgue,H.L.)于1902年在提出他的新型积分时,提出了这种测度概念.它是继若尔当(Jordan,M.E.C.)、波莱尔(Borel,(F.-É.-J.-)É.)之后提出的最有意义的一种测度,现代一切抽象测度的概念都是仿照它的模式建立的.勒贝格测度和可测集的主要性质有:

1.空集∅可测,且m(∅)=0,任何区间可测,且它的测度与长度(或面积、体积等)相等.

2.若E⊂Rn可测,则它的余集Ec=Rn/E也可测.

3.若E1,E2可测,则E1∪E2,E1∩E2以及E1/E2均可测.

4.(可列可加性)可列个可测集Ei(i=1,2,…)的并集Ei仍为可测集;若进一步有各Ei两两不相交时,则

m(Ei)=m(Ei).

5.若E1,E2可测,E1⊂E2,且m(E2)<+∞,则

6.若{En}是递增可测集合列,则

m( En)= m(En).

7.若{En}是递减可测集合列,且有n0使m(En0)<+∞,则

m( En)= m(En).

8.(关于正交变换和平移的不变性)若E⊂Rn为勒贝格可测集,O为Rn上的正交变换,对于x0∈Rn,记x0+E={x∈Rn|x=x0+y,y∈E},则OE和x0+E都可测,且m(OE)=m(x0+E)=m(E).

其中的可列可加性和正交变换与平移下的不变性最为重要.前者是使勒贝格测度区别于若尔当和波莱尔的测度,并使勒贝格积分具有良好性质和重大理论意义的基础,也是一切抽象测度都具有的;而后者则是勒贝格测度区别于其他抽象测度的特征.