单调类定理的一个集合论证明
2012-11-02王小特
王小特
(陕西能源职业技术学院,咸阳 712000)
单调类定理的一个集合论证明
王小特
(陕西能源职业技术学院,咸阳 712000)
本文利用集合论中的序数理论和超限归纳法,给出概率测度论中一个集族生成的最小σ代数,最小λ类和最小单调类的具体形式,并给出单调类定理一个直接的证明.
单调类定理;集合论;最小σ代数;最小λ类;最小单调类
1 引言与预备
我们首先介绍概率测度论中的一些概念.
定义1.1[1]设Ω为一个集合,C为Ω的一个子集族.

①Ω∈C; ②A,B∈C,B⊂A得A-B⊂C; ③An∈C,n≥1,An↑A得A∈C.
由C生成的σ代数,λ类和单调类分别用σ(C),λ(C),m(C)表示.显然σ(C)⊃λ(C)⊃m(C).概率测度论中单调类定理是一个重要的证明工具,集合形式的单调类定理主要研究在什么情况σ(C)=m(C)或σ(C)=λ(C).
定理1.1[1]设C为一个集合.
(i)若C为代数,则m(C)=σ(C);
(ii)若C为π类,则λ(C)=σ(C).
单调类定理的证明一般采用的是构造性的证明[1],而不采用直接的证明,直接证明的困难在于不知道集族C是如何生成最小单调类m(C),最小λ类λ(C)和最小σ代数σ(C),利用集合论中的序数理论和超限归纳法,我们可以给出σ(C),λ(C),m(C)的具体构造,从而给出单调类定理一个直接的证明.有关集合论的知识可参见[2].
2 主要结果
设Ω为一个集合,C为Ω的一个子集族,下面我们利用超限归纳定义的方法构造C生成的最小单调类m(C),最小λ类λ(C)和最小σ代数σ(C).

设第一个不可数序数为ω0.对任意的序数α<ω0,假设对任意的序数β<α,Mβ,Λβ,Σβ已经定义好了,下面我们定义Mα,Λα,Σα.
若α为后继序数,设α=β+1,令

若α为极限序数,则令

这样对任意的序数α<ω0,Mα,Λα,Σα都已经定义好了.

命题2.1m(C)=M,λ(C)=Λ,σ(C)=∑.

然后我们证明M是C生成的最小的单调类.设N为一个……
