Sur la mesure de Lebesgue — Les-mathematiques.net The most powerful custom community solution in the world

Sur la mesure de Lebesgue

Bonsoir, j'aimerais avoir des indications sur les dernières questions car je bloque.
Voici ce que j'ai fait pour le moment:

1- je trouve que $c=\frac{1}{ln(2)}$ . En effet $\mu$ est une mesure finie si $\mu([0,1[)=1$ cad ssi $\int_{0}^1 \frac{c}{1+x}dx=1$
2- Je trouve que $\int_{0}^1 x dx=c.\frac{ln(2)}{2}$
3-
On sait que $[0,1[$ est élément de $P$
Soient $a, a', b, b'$ des réels tels que $a \leq b$ et $a' \leq b'$
Si $max(a,a') \geq min(b,b')$ alors $]a,b[ \cap ]a',b'[=\varnothing$
Si $max(a,a') \leq min(b,b')$ alors $]a,b[ \cap ]a',b'[=]max(a,a'),min(b,b')[$ qui est élément de $P$ donc $P$ est un pi-système.
4-Faux, en effet , considérons la mesure $v$ définie par 
$v(A)=\delta_{0}(A)+\mu(A)$ pour tout $A$ élément de $P$ , on a pour $A=[0,1[$ , $v(A)=2$ et $\mu(A)=1$ donc $v$ et $\mu$ ne sont pas identiques.
5-Oui car les théorème d'unicité de prolongement des mesures est vérifié.
6- La fonction partie entière est croissante donc mesurable
7-Elle s'écrit comme somme de deux fonctions mesurables donc par opérations sur les fonctions mesurables, elle est aussi mesurable.
8-
Soit $y \in [0,1[$ et $x \in \mathbb{R}$
Posons $k_{0}$ la partie entière de $x$
Alors en posant $x=y+k_{0}$ , on a $F(x)=y$ 
Alors pour tout $y$ , il existe $x$ ($x=k_{0}$ +y) tel que $F(x)=y$ (je doute un peu)
9-
Soit $x \in \mathbb{R}$ 
$x \in ]1,\infty[ \cap F^{-1}(]a,b[)$ ssi $x>1$ et $a<F(x)<b$ 
Je trouve : $x \in ]1,\infty[ \cap F^{-1}(]a,b[)$  ssi $x>1$ et $ x \in ]a+k_{0},b+k_{0}[$ et comme $x>1$, on a bien $1<a+k_{0}$ 
alors on a $x \in ]1,\infty[ \cap F^{-1}(]a,b[)$ ssi $x \in ]a+k_{0},b+k_{0}[$.
Mais je ne sais pas comment généraliser ça car cela est vrai pour $x$ fixé à chaque fois.
Je suis aussi bloqué sur les autres questions.

Réponses

  • Modifié (January 2022)
    Bonsoir
    Quelques commentaires sur ce que tu as fait.
    3) Formellement, il faudrait montrer la stabilité quand tu intersectes avec $[0,1[$ aussi.
    8) Ta preuve de surjectivité n'est pas correcte. En effet, tu écris "Soit $x \in \mathbb{R}$" alors que tu dois prouver une existence. Une fois $y$ posé, tu dois écrire "On pose $x = ...$" et vérifier que tu as effectivement $F(x) = y$. Par exemple, pour $y = 0,87$, quel $x$ pourrait convenir ?
    9) Si tu écris ce que tu as trouvé sous forme ensembliste, tu verras qu'il n'y a pas de dépendance en $x$ comme tu l'affirmes, il sera quantifié. Essaie d'écrire le résultat comme une union dénombrable d'intervalles.
    Pour les autres, je n'ai rien à dire.
    10) En écrivant $\varphi$ comme une composée et en utilisant la question 9, tu devrais pouvoir t'en sortir !
  • GonGon
    Modifié (January 2022)
    Bonjour. 
    Je suis bien d’accord que la preuve sur la surjectivité est fausse. 
    Je reprends calmement.
    Soit $y \in [0,1[$. 
    Procédons par analyse-synthèse.
    Analyse : 
    supposons qu’il existe $x$ réel tel que $F(x)=y$ 
    alors on a $y=x-k_{0}$ alors on en déduit que $x=y+k_{0}$

    Synthèse :
    posons $x=k_{0}+y$ 
    on constate qu’on a bien $F(x)=y$.
    De tout ce qui précède, on en déduit que pour tout $y$ , il existe un $x$ (de la forme précédente) tel que $F(x)=y$.
    On conclut que $F$ est surjective.

    9- je crois avoir compris, je l’écris tout à l’heure.
  • GonGon
    Modifié (January 2022)
    Bonsoir, finalement je ne suis pas arrivé à grande chose pour enlever la dépendance . Je pensais à l'écrire de cette manière $]a,b[ + N^{*}$ mais cette intuition me semble étrange. 
  • C'est bien ça pourtant.
  • Ok, je vais essayer de le démontrer rigoureusement.
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.
Success message!