Matemática · Glossário

O que é medida?

Definição 9.5 Matemática universitária — Graduação 3 · Capítulo 9 — Teoria da medida

Uma medida em (X,A)(X, \mathcal A) é uma aplicação μ ⁣:A[0,+]\mu \colon \mathcal A \to [0, +\infty] com μ()=0\mu(\varnothing) = 0 que é σ\sigma-aditiva: para (An)nN(A_n)_{n\in\N} dois a dois disjuntos,

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

(X,A,μ)(X, \mathcal A, \mu) é um espaço de medida; μ\mu é finita se μ(X)<\mu(X) < \infty, é uma medida de probabilidade se μ(X)=1\mu(X) = 1, e é σ\sigma-finita se XX é reunião enumerável de conjuntos de medida finita. Exemplos: a medida de contagem em (N,P(N))(\N, \mathcal P(\N)); a massa de Dirac δa(A)=1aA\delta_a(A) = \mathbf 1_{a \in A}; e, objeto deste capítulo, a medida de Lebesgue.

Exemplos

Exemplo 9.14

O conjunto de Cantor (Exercício 6.10) satisfaz λ(C)=0\lambda(C) = 0: CCnC \subseteq C_n, reunião de 2n2^n intervalos de comprimento 3n3^{-n}, de modo que λ(C)(2/3)n0\lambda(C) \leq (2/3)^n \to 0. Um conjunto nulo não enumerável — a cardinalidade não enxerga a medida. Reciprocamente, os conjuntos de Cantor gordos (Exercício 9.5) são nunca densos e têm medida positiva: a topologia tampouco enxerga a medida. O problema de fim de semana leva essa interação à sua conclusão marcante: existem conjuntos Lebesgue-mensuráveis que não são borelianos.

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