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Aufgabe:

Zeige, dass jede Hyperebene im R^n eine Nullmenge ist.


Problem/Ansatz:

Mein Ansatz: abzählbare Zerlegung finden, von denen dann jedes Teil quasi wieder eine Nullmenge darstellt...aber ich bekomme es leider nicht richtig hin. Vielleicht ist es auch komplett falsch. Kann mir jemand helfen ?

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Das Lebesgue Mass ist rotations- und translationsinvariant. Das erlaubt es dir, die Problemstellung auf die Hyberebene \(\mathbf{R}^{n - 1} \times \{0\}\) zu reduzieren.

Kann das sein, dass wir den gleichen Prof haben? Du stellst die gleichen Aufgaben, die ich auch gerade habe xD

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Meinem Kommentar angeschlossen:

Dass \( \mathbf{R}^{n - 1} \times \{ 0\}\) eine Nullmenge ist, kannst du wie folgt zeigen: Sei \( \varepsilon > 0\) beliebig. Sei
\( e \colon \mathbf{N} \to \mathbf{Q}^{ n - 1}\) eine Enumeration von \( \mathbf{Q}^{ n - 1}\) und setze
\(\begin{aligned}   A_{ k}  = \left[  e( k)_{ 1} - \frac{\varepsilon}{2^{k + 1}} , e( k) _{ 1} + \frac{\varepsilon}{2^{k + 1}} \right]\times \cdots &\times \left[ e( k)_{ n - 1} - \frac{\varepsilon}{2^{k + 1}} , e( k) _{ n - 1} + \frac{\varepsilon}{2^{k + 1}}\right] \\ &\times \left[  - \frac{\varepsilon}{2^{k + 1}} , \frac{\varepsilon}{2^{k + 1}} \right] .\end{aligned}\)
Dann gilt
\(\begin{aligned} \lambda ( A_{ k} ) =\frac{ n \varepsilon }{ 2^{ k}}  .\end{aligned}\)
Nun haben wir \( \mathbf{R}^{ n - 1}\times \{ 0\}\subset \bigcup_{  k \geq 1}^{ } A_{ k} \) und somit
\(\begin{aligned}   \lambda\left( \mathbf{R}^{n - 1} \times \{ 0\}\right)   \leqslant \lambda\left( \bigcup_{  k \geq 1}^{ } A_{ k} \right)   \leqslant \sum_{ k = 1}^{\infty} \lambda\left( A_{ k} \right)   =n \varepsilon \sum_{ k = 1}^{\infty} \frac{1}{ 2^{ k}} = n \varepsilon .\end{aligned}\)
Da \( \varepsilon \) beliebig und \( n\) eine Konstante ist, schliessen wir, dass es eine Nullmenge ist.


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