测度论

可数可加性

可数可加性是测度的定义性承诺:若把一个集合拆成可数多个互不重叠的片,则各片的大小恰好相加为整体的大小——而且这对一列无穷多片成立,不止对有限多片。正是这条性质让测度论得以与极限相交换。

形式地说,定义在西格玛代数上的集函数 mu 称为可数可加(或西格玛可加),若对每一列两两不相交的可测集 A_1, A_2, A_3, ...,有 mu(诸 A_n 之并) = sum 关于 n 的 mu(A_n)。该和可为有限数或 +无穷;无论哪种,等式都须严格成立。有限可加性是其中除有限多个 A_n 外其余皆为空集的特例。

从有限可加到可数可加这一步,正是初等几何与分析之间的全部差别。它确实是更强的条件:存在有限可加但非可数可加的集函数,它们无法支撑一套良好的积分理论。对一个有限可加测度而言,可数可加性等价于自下连续性——即 mu(一列递增集之并) 等于诸 mu 值之极限——而正是这种连续性被各大收敛定理所利用。

把 [0, 1) 分解为互不相交的片 [1/2, 1)、[1/4, 1/2)、[1/8, 1/4)、…;它们的测度为 1/2、1/4、1/8、…,而和 1/2 + 1/4 + 1/8 + … = 1 = m([0,1))。可数可加性即是说这个无穷和重现了整体。

无穷多个互不相交的片,恰好相加为整体。

又称
sigma-additivity西格玛可加性西格瑪可加性