Lᵖ 空间与积分理论

本性上确界

本性上确界就是那个客气地忽略掉零测意外的上确界。普通的上确界可能被单个失控的值毁掉:一个除某点处有高达一百万的尖峰外处处为 0 的函数,其上确界仍是一百万。但那单个点不带任何测度,就积分而言也无任何权重——故本性上确界把它丢弃,转而报告 0。它是「在测度所能看到的范围内」函数真正的天花板。

形式上,对可测函数 f,本性上确界是使 f(x) <= M 对几乎所有 x 成立的最小数 M——即所有这类几乎处处上界的下确界。等价地,它是使集合 {|f| > M}(或 {f > M},视约定而定)测度为零的所有 M 的下确界。若无有限的 M 可行,则本性上确界为 +无穷。

这恰是 L^infinity 范数所需的正确概念,该范数即 |f| 的本性上确界。它也解释了为何 L^infinity 函数被称作「本性有界」:它们可在一个可忽略的集合上无界,却仍有有限的本性上确界。本性上确界可严格小于普通上确界,但绝不会更大。

在 R 上定义 f(x) = 5(当 x 为有理数)、f(x) = 1(当 x 为无理数)。普通上确界为 5,但有理数的勒贝格测度为零,故 f 几乎处处等于 1。因此 f 的本性上确界为 1。

一个零测的大值集合不会抬高本性上确界。

又称
ess sup本质上确界本性上確界