Autor Tema: Borelianos

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10 Septiembre, 2013, 06:38 pm
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wild_iyou

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Hola, Como se puede demostrar que nos existe un subconjunto de \( \mathbb{R} \) que no pertenece
a \( B(\mathbb{R}) \)?.
Bueno pues es que, los abiertos, cerrados, unitarios \( \mathbb{Z} \), \( \mathbb{Q} \) son todos Borelianos, es curioso que exista tal subconjunto pero no lo podamos construir tan facilmente

10 Septiembre, 2013, 07:06 pm
Respuesta #1

Carlos Ivorra

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Pues hay varias formas. Quizá la más sencilla sea observar que todo conjunto de Borel es medible Lebesgue, mientras que por otra parte existen subconjuntos de \( \mathbb R \) no medibles Lebesgue.

Otra opción es contarlos y ver que hay \( 2^{\aleph_0} \) conjuntos de Borel, mientras que hay \( 2^{2^{\aleph_0}} \) subconjuntos de \( \mathbb R \).

También se pueden construir ejemplos explícitos de conjuntos que no son de Borel, pero eso es más complicado. Tiene que ver con lo que se llama teoría descriptiva de conjuntos.

13 Septiembre, 2013, 01:40 am
Respuesta #2

wild_iyou

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Otra opción es contarlos y ver que hay \( 2^{\aleph_0} \) conjuntos de Borel, mientras que hay \( 2^{2^{\aleph_0}} \) subconjuntos de \( \mathbb R \).

Bueno pero como podría contarlos.

13 Septiembre, 2013, 11:39 am
Respuesta #3

Carlos Ivorra

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La única forma que conozco de contarlos requiere saber algo sobre ordinales:

Se define \( \Sigma_1^0 \) como el conjunto de todos los abiertos de \( \mathbb R \), y \( \Pi_1^0 \) como el conjunto de todos los cerrados.

Supuestos definidos \( \Sigma_\alpha^0 \) y \( \Pi^0_\alpha \), donde \( 0<\alpha<\omega_1 \), se define \( \Sigma_{\alpha+1}^0 \) como el conjunto de las uniones numerables de conjuntos \( \Pi_\alpha^0 \), y se define \( \Pi_{\alpha+1}^0 \) como el conjunto de los complementarios de los conjuntos de \( \Sigma_{\alpha+1}^0 \) (que es lo mismo que el conjunto de las intersecciones numerables de los conjuntos \( \Pi_\alpha^0 \).

Supuestos definidos  \( \Sigma_\alpha^0 \) y \( \Pi^0_\alpha \) para todo \( \alpha<\lambda \), donde \( \lambda<\omega_1 \) es un ordinal límite, se define

\( \Sigma_\lambda^0 = \bigcup\limits_{\alpha<\lambda}\Sigma_\alpha^0,\qquad \Pi_\lambda^0 = \bigcup\limits_{\alpha<\lambda}\Pi_\alpha^0  \).

Por último se define \( \mathca B = \bigcup \limits_{1\leq \alpha<\aleph_1}\Sigma_\alpha^0 \).

Se comprueba por inducción transfinita que los elementos de cada conjunto \( \Sigma_\alpha^0 \) o \( \Pi_\alpha^0 \) son de Borel, con lo que \( \mathcal B \) está contenida en la \( \sigma \)-álgebra de Borel. Recíprocamente, se comprueba que \( \mathcal B \) es una \( \sigma \)-álgebra de subconjuntos de \( \mathbb R \) que contiene a los abiertos. Esto implica que \( \mathcal B \) es la \( \sigma \)-álgebra de Borel.

Por otra parte, se comprueba por inducción que cada familia \( \Sigma_\alpha^0 \) y \( \Pi^0_\alpha \) tiene cardinal \( 2^{\aleph_0} \), con lo que \( |\mathcal B|\leq \sum\limits_{\alpha<\omega_1}\Sigma_\alpha^0\leq \sum\limits_{\alpha<\omega_1}2^{\aleph_0}=\aleph_1\cdot 2^{\aleph_0}=2^{\aleph_0} \).

14 Septiembre, 2013, 06:58 pm
Respuesta #4

Tanius

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Yo creo que lo más fácil es usar el ejemplo de Vitali de un subconjunto de \( \mathbb{R} \) no medible Lebesgue.

14 Septiembre, 2013, 07:09 pm
Respuesta #5

Carlos Ivorra

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Yo creo que lo más fácil es usar el ejemplo de Vitali de un subconjunto de \( \mathbb{R} \) no medible Lebesgue.

Sin duda.

15 Septiembre, 2013, 07:33 pm
Respuesta #6

wild_iyou

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Se ve un poco complicado por este lado. Pero No hemos visto medida de Lebesgue.  (Voy a mirarlo) Gracias por su ayuda. Creo que tengo varias dudas posiblemente vuelva a preguntar