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12/20/2018

[測度論] DCT 應用 (2) - Simple Fubini-Tonollei Theorem

Theorem:
假設 {fn}L1 使得 n=1|fn|<。則
(a) n=1fn almost everywhere 收斂 。
(b) n=1fn=n=1fn

Proof:(a) {fn}L1 使得 n=1|fn|<,則我們有
n=1|fn|=n=1|fn|<故我們知道 n=1|fn|L1n=1|fn|< almost everywhere。此表明對 almost every xn=1fn(x) (絕對)收斂。令極限
f(x):=limNNn=1fn(x) 故我們僅需證明此 fL1。注意到 對任意 NlimNNn=1fnlimNn=1|fn| a.e. 故 flimNNn=1|fn| a.e. 由於 limNNn=1|fn|L1fL1

Proof (b)
要證明 n=1fn=n=1fn。首先觀察
Nn=1fn=Nn=1fn()由於 Nn=1fnn=1|fn|L1Nn=1fnf a.e. in L1 ,由 Dominated Convergence Theorem 我們有limNNn=1fn=limNNn=1fn=n=1fn()故對 ()兩邊同取極限並利用上述結果 () 可得
n=1fn=n=1fn至此證明完畢。




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