设m表示R中外测度限制在博雷尔集类上的测度 a b为实数 集E的T变换定义为T(E)={x:ax+b x∈E}。试证:对每个博雷

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设m表示R中外测度限制在博雷尔集类上的测度,a,b为实数,集E的T变换定义为T(E)={x:ax+b,x∈E}。试证:对每个博雷尔集E,有mT(E)=|a|mE

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答案解析

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  • 根据测度平移不变性,只要证明变换T(E)={x:ax,x∈E)对每个博雷尔集E都有mT(E)=|a|mE。
       对于a=0的特殊情形,结论显然正确。对a≠0,分如下四步证明。
       (1)
       
       
       事实上,
       
       
       反之,
       
       
       
       故
       
       同理可证另一不等式。
       (2)若G为开集,则T(G)也为开集,且mT(G)=|a|mG事实上,对开区间(α,β),有
       
       显然,T(α,β)仍为开区间,且mT(α,β)=|a|(α,β)
       设,则,T(αk,βk)互不相交,于是
       
       
       (3)若F为闭集,则T(F)也为闭集。
       事实上,因,由(1)有
       
       故
       
       由(2)知为开集,于是丁(F)为闭集。
       (4)对博雷尔集E,根据定义,由(1),(2),(3)即得T(E)为博雷尔集。下证m*T(E)=|a|m*E
       事实上,对任意的开集,显然有
       
       于是由(2)有
       
       再由博雷尔集的可测性得到
       mT(E)=m*71(E)=|a|m*E=|a|mE