2010年2月21日日曜日

GoogleドキュメントのTeXによる数式入力の練習。

Xを集合、その集合環を\Reとし、この集合環上の非負な加法的集合関数を\varphiとする。

\phi\ne\Re\subset P(X)
\forall A,B\in\Re\\<br />\left[A\cup B\in\Re\wedge A-B\in\Re\right]

\varphi:\Re\rightarrow \bar{R}\\<br />\forall A\in\Re[\varphi(A)\in\bar{R}]

\forall A,B\in\Re\\<br />[A\cap B=\phi\Rightarrow\varphi(A\cup B)=\varphi(A)+\varphi(B)]

\forall A\in\Re[0\leq\varphi(A)]

ただし、

\neg[-\infty\in\Re\wedge+\infty\in\Re]\\<br />\neg[\Re=\left\{-\infty\right\}\vee\Re=\left\{+\infty\right\}]

とする。

そのとき、\Reの元A,Bが

A\subset B

と仮定すると、

\varphi(B)=\varphi(A)+\varphi(B-A)

となり、加法的集合関数が非負という仮定から、

0\leq\varphi(B-A)

より、

\varphi(A)\leq\varphi(B)

が成り立つ。

また、\Reの任意の元A,Bに対して数学学習の記録 98.2 加法的集合関数の性質について。の(3)より、

\varphi(A\cup B)+\varphi(A\cap B)=\varphi(A)+\varphi(B)

となり、また、加法的集合関数が非負という仮定から、

0\leq\varphi(A\cap B)

となるので、

\varphi(A\cup B)\leq\varphi(A)+\varphi(B)

が成り立つ。このことから帰納法より、

\forall A_{1},\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ ,A_{n}\in\Re
\left[\varphi(A_{1}\cup\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ \cup A_{n})\leq\varphi(A_{1})+\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ +\varphi(A_{n})\\<br />\varphi\left(\bigcup_{i=1}^{n}A_{i}\right)\leq\sum_{i=1}^{n}{\varphi(A_{i})}\right]

が成り立つ。


以上をまとめると、

Xを集合、その集合環を\Reとし、この集合環上の非負な加法的集合関数を\varphiとし、

\phi\ne\Re\subset P(X)
\forall A,B\in\Re\\<br />\left[A\cup B\in\Re\wedge A-B\in\Re\right]

\varphi:\Re\rightarrow \bar{R}\\<br />\forall A\in\Re[\varphi(A)\in\bar{R}]

\forall A,B\in\Re\\<br />[A\cap B=\phi\Rightarrow\varphi(A\cup B)=\varphi(A)+\varphi(B)]

\forall A\in\Re[0\leq\varphi(A)]

ただし、

\neg[-\infty\in\Re\wedge+\infty\in\Re]\\<br />\neg[\Re=\left\{-\infty\right\}\vee\Re=\left\{+\infty\right\}]

とするとき、

\forall A,B\in\Re\\<br />[A\subset B\Rightarrow\varphi(A)\leq\varphi(B)]

\forall A_{1},\ \cdot\ \cdot\ \cdot\ ,A_{n}\in\Re\\<br />\left[\varphi\left(\bigcup_{i=1}^{n}A_{i}\right)\leq\sum_{i=1}^{n}{\varphi\left(A_{i}\right)}\right]

が成り立つ。

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