几乎处处
测度论把零测集视为"可忽略"的:一个性质在去掉某个零测集后处处成立,就说它几乎处处成立。这一约定让"几乎相等"的函数彼此等同——正是 空间把几乎处处相等的函数归为同一元素的原因,也是把收敛定理的逐点假设放宽为几乎处处收敛的语言工具。需先掌握测度的定义与性质。
定义
设 为测度空间,性质 对 有定义。若存在零测集 ()使 在 上处处成立,则称 几乎处处成立,记作 对 a.e. 成立。两个函数 a.e. 即 。
性质
- 可数个零测集的并仍是零测集,因此几乎处处收敛的极限几乎处处唯一。
- a.e. 是函数空间上的等价关系, 空间的元素正是这种等价类。
- 单调收敛定理与控制收敛定理只要求几乎处处收敛(或单调)即可交换极限与积分。
例
- 是零测集,故狄利克雷函数 几乎处处等于 ;在 中它与零函数是同一元素,但它处处不连续且 Riemann 不可积。
- a.e. 指存在零测集 ,使得在 上 逐点收敛到 。
后续
几乎处处是 空间、控制收敛定理、Lebesgue 微分定理与 Radon-Nikodym 定理中贯穿始终的约定;把"逐点"弱化为"几乎处处"是分析标准化语言的第一步。