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Aufgabe:

(a) Es seien A eine Nullmenge in R^n und L > 0. Zeigen Sie, dass A × [0, L] eine Nullmenge in R^n+1 ist.

(b) Zeigen Sie, dass R^n × {0} eine Nullmenge in R^n+1 ist.

Problem/Ansatz:

Hat hierzu jemand auch einen Ansatz dafür ?

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Ich gehe mal davon aus, dass es sich hier um das Lebesgue-Maß handelt.

(a)

\(\lambda_n\) und \(\lambda_{n+1}\) bezeichnen das \(n\)- bzw. \((n+1)\)-dimensionale Lebesgue-Maß .

\(A\) ist Nullmenge, also gibt es zu \(\epsilon>0\) eine Folge von n-dimensionalen Quadern \(Q_k \subset \mathbb R^n\), so dass

\(A \subset \bigcup_{k\in\mathbb N}Q_k \)  und \(\lambda_n\left(\bigcup_{k\in\mathbb N}Q_k \right) <\epsilon\)


Nun sind \(Q_k^L = Q_k \times [0,L]\: (n+1)\)-dimensionale Quader mit

\(\lambda_{n+1}(Q_k^L) = L\cdot \lambda_n(Q_k )\).


Außerdem ist

\(A\times L \subset \bigcup_{k\in\mathbb N}Q_k^L = \left(\bigcup_{k\in\mathbb N}Q_k\right) \times L \)


Damit gilt

\(\lambda_{n+1}\left(A\times L\right) \leq \lambda_{n+1}\left(\bigcup_{k\in\mathbb N}Q_k^L\right) = L\cdot \lambda_n\left(\bigcup_{k\in\mathbb N}Q_k \right) <L\cdot \epsilon \)

Also ist \(A\times [0,L]\) eine \(\lambda_{n+1}\)-Nullmenge.


(b)

\(\mathbb R^n\) kann mit abzählbar vielen Einheitsquadern \(Q_k,\: k\in\mathbb N\) überdeckt werden.

Betrachte nun \(Q_k^\epsilon = Q_k \times \left[0, \frac\epsilon{2^k}\right]\).

Offenbar ist

\(\mathbb R^n \times\{0\} \subset \bigcup_{k\in\mathbb N}Q_k^\epsilon\)

Daraus folgt:

\(\lambda_{n+1}\left(\mathbb R^n \times\{0\}\right) \leq \lambda_{n+1}\left(\bigcup_{k\in\mathbb N}Q_k^\epsilon\right) \leq \epsilon\sum_{k\in\mathbb N}\frac 1{2^k}=\epsilon \)

Avatar von 11 k

Vielen, Vielen lieben Dank. Ist korrekt, hätte ich mit erwähnen sollen für Lebesgue-Maß

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