符号测度取值的正负混在一起,难以使用单调性、绝对值等工具。Jordan 分解把符号测度唯一拆成一个正测度与一个负测度之差,从而建立测度论的"绝对值"(全变差)与大小比较,是哈恩分解的直接推论。需先掌握哈恩分解与测度的定义与性质。
定义
设 ν 是符号测度,(P,N) 为其一个哈恩分解。定义
ν+(E)=ν(E∩P),ν−(E)=−ν(E∩N)
则 ν+,ν− 是互相奇异(ν+⊥ν−)的测度,且
ν=ν+−ν−
称为 ν 的 Jordan 分解;ν+,ν− 分别称为正部、负部。全变差为
∣ν∣=ν++ν−
性质
- 唯一性:Jordan 分解唯一(不依赖哈恩分解的选择)。
- ν+⊥ν−,即 ∣ν∣ 的支撑被分成互不相交的两部分。
- 符号测度 ν 是测度当且仅当 ν−=0。
- ν 有限 ⟺ ν+,ν−,∣ν∣ 均有限。
例
- ν(E)=∫Efdμ(f 实值可积):ν+(E)=∫Ef+dμ、ν−(E)=∫Ef−dμ、∣ν∣(E)=∫E∣f∣dμ。
- 函数版本:f∈BV[a,b] 当且仅当 f=g−h(g,h 递增),这是由 f 诱导的符号测度作 Jordan 分解的实函数形式(见有界变差函数)。
后续
Jordan 分解给出全变差与"测度大小的偏序",是Radon-Nikodym定理、复测度、有界变差函数变差理论以及概率论中分布函数变差分解的基础。