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균등적분가능성 📂측도론

균등적분가능성

정의

측도 공간 (X,E,μ)( X , \mathcal{E} , \mu) 가 주어져 있다고 하자.

르벡 적분 가능한 함수의 집합 ΦL1\Phi \subset \mathcal{L}^{1} 이 주어져있다고 할 때, 모든 ε>0\varepsilon>0 에 대해 μ(E)<δ    supfΦEfdμ<ε \mu (E) < \delta \implies \sup_{f \in \Phi} \int_{ E } \left| f \right| d \mu < \varepsilon 를 만족하는 δ>0\delta > 0 가 존재하면 Φ\Phi균등적분가능하다고 한다.

설명

균등적분가능성은 균등uniformly이라는 말이 붙은만큼 셋 개념으로 접근하며, Φ\Phi 에 속한다면 어떤 함수든 그 l1l_{1} 놈의 값이 동시에 ε\varepsilon 보다 작아지도록 할 수 있게끔 좁은 EE, 다시 말해 작은 δ>μ(E)\delta > \mu (E) 가 존재할 수 있어야한다. 이렇게 집합으로 설명하면 수학적으로는 엄밀할지 몰라도 직관적으로 이해하기는 어려운데, 함수의 집합의 예로써 시퀀스 {fn}n=1\left\{ f_{n} \right\}_{n=1}^{\infty} 를 생각해보면 다음과 같이 한결 이해하기 쉽게 쓸 수 있다. μ(E)<δ    supnNEfndμ<ε \mu (E) < \delta \implies \sup_{n \in \mathbb{N}} \int_{ E } \left| f_{n} \right| d \mu < \varepsilon 다만 이런 표현을 꺼리는 이유는 시퀀스란 어디까지나 카운터블 셋이기 때문이다. 여러 이론의 토대가 되어줘야할 실해석학의 입장에선 그 가능성을 너무 심하게 제한당하는 느낌이 없지않아 있다.

한편 균등적분가능성을 생각하는 좋은 예시로는 확률과정론의 균등적분가능 마틴게일이 있다.