Matemáticas · Glosario

¿Qué es medida?

Definición 9.5 Matemáticas universitarias — Grado 3 · Capítulo 9 — Teoría de la medida

Una medida sobre (X,A)(X, \mathcal A) es una aplicación μ ⁣:A[0,+]\mu \colon \mathcal A \to [0, +\infty] con μ()=0\mu(\varnothing) = 0 que es σ\sigma-aditiva: para conjuntos disjuntos dos a dos (An)nN(A_n)_{n\in\N},

μ(nAn)=nμ(An).\mu\Bigl(\bigsqcup_n A_n\Bigr) = \sum_n \mu(A_n).

(X,A,μ)(X, \mathcal A, \mu) es un espacio de medida; μ\mu es finita si μ(X)<\mu(X) < \infty, una medida de probabilidad si μ(X)=1\mu(X) = 1, y σ\sigma-finita si XX es unión numerable de conjuntos de medida finita. Ejemplos: la medida de conteo sobre (N,P(N))(\N, \mathcal P(\N)); la masa de Dirac δa(A)=1aA\delta_a(A) = \mathbf 1_{a \in A}; y, objeto de este capítulo, la medida de Lebesgue.

Ejemplos

Ejemplo 9.14

El conjunto de Cantor (el Ejercicio 6.10) cumple λ(C)=0\lambda(C) = 0: CCnC \subseteq C_n, unión de 2n2^n intervalos de longitud 3n3^{-n}, luego λ(C)(2/3)n0\lambda(C) \leq (2/3)^n \to 0. Un conjunto nulo no numerable — el cardinal no ve la medida. Recíprocamente, los conjuntos de Cantor gordos (el Ejercicio 9.5) son densos en ninguna parte y de medida positiva: la topología tampoco ve la medida. El problema de fin de semana lleva esta interacción a su conclusión más llamativa: hay conjuntos medibles Lebesgue que no son de Borel.

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