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> Muy grande o muy chica
Abu-Khalil
mensaje Dec 13 2011, 03:17 PM
Publicado: #1


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TEX: \noindent Sea $\Omega$ un conjunto no vacío. Muestre que si $\mathcal F$ es una tribu sobre $\Omega$, entonces $\mathcal F$ es finita o infinita no numerable.



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febomon
mensaje Feb 6 2012, 05:05 PM
Publicado: #2


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Supongamos que la tribu es numerable:

Por lo tanto la función f(x) definida por abu-khalil es bien definida. Y notemos que satisface las siguientes propiedades:

1) Para cada x en el conjunto, se tiene que f(x) pertenece a la tribu.
2) si A es un conjunto de la tribu se tiene que TEX: % MathType!MTEF!2!1!+-<br />% feaagaart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn<br />% hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr<br />% 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9<br />% vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x<br />% fr-xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamyqaiabg2<br />% da9maatafabaGaamOzaiaacIcacaWG4bGaaiykaaWcbaGaamiEaiab<br />% gIGiolaadgeaaeqaniablQIivbaaaa!3FF5!<br />\[<br />A = \bigcup\limits_{x \in A} {f(x)} <br />\]<br />

de la propiedad dos y de la numerabilidad de la tribu se concluye que existen TEX: % MathType!MTEF!2!1!+-<br />% feaagaart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn<br />% hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr<br />% 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9<br />% vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x<br />% fr-xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiEamaaBa<br />% aaleaacaaIXaaabeaakiaacYcacaWG4bWaaSbaaSqaaiaaikdaaeqa<br />% aOGaaiilaiaadIhadaWgaaWcbaGaaG4maaqabaGccaGGSaGaaiOlai<br />% aac6cacaGGUaGaaiOlaiaac6cacaGGUaGaaiOlaiaac6cacaGGSaGa<br />% amiEamaaBaaaleaacaWGUbaabeaakiaacYcacaGGUaGaaiOlaiaac6<br />% cacaGGUaGaeyicI4SaaGPaVlaaykW7caWGVbGaamyBaiaadwgacaWG<br />% NbGaamyyaaaa!52E4!<br />\[<br />x_1 ,x_2 ,x_3 ,........,x_n ,.... \in \,\,omega<br />\]<br />
(notemos que la cantidad de estos elementos debe ser infinita, de ser finita por la siguiente propiedad se seguiria que la tribu es finita)
Tales que cada conjunto B de la tribu se escribe
TEX: <br />% MathType!MTEF!2!1!+-<br />% feaagaart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn<br />% hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr<br />% 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9<br />% vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x<br />% fr-xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOqaiabg2<br />% da9maatadabaGaamOzaiaacIcacaWG4bWaaSbaaSqaaiaad6gacaGG<br />% OaGaamyAaiaacMcaaeqaaOGaaiykaaWcbaGaamyAaiabg2da9iaaig<br />% daaeaacqGHEisPa0GaeSOkIufaaaa!441E!<br />\[<br />B = \bigcup\nolimits_{i = 1}^\infty  {f(x_{n(i)} )} <br />\]<br />

Tenemos la siguiente propiedad:
TEX: <br />% MathType!MTEF!2!1!+-<br />% feaagaart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn<br />% hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr<br />% 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9<br />% vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x<br />% fr-xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbiqaaaGbcaWGMb<br />% GaaiikaiaadIhadaWgaaWcbaGaamyAaaqabaGccaGGPaGaeyykICSa<br />% amOzaiaacIcacaWG4bWaaSbaaSqaaiaad2gaaeqaaOGaaiykaiabg2<br />% da9iabgwGiglaaykW7caaMc8UaaGPaVlaadohacaWGPbGaaGPaVlaa<br />% d2gacqGHGjsUcaWGPbaaaa!4E9A!<br />\[<br />f(x_i ) \cap f(x_m ) = \emptyset \,\,\,si\,m \ne i<br />\]<br />

En efecto, si TEX: <br />% MathType!MTEF!2!1!+-<br />% feaagaart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn<br />% hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr<br />% 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9<br />% vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x<br />% fr-xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOzaiaacI<br />% cacaWG4bWaaSbaaSqaaiaadMgaaeqaaOGaaiykaiabgMIihlaadAga<br />% caGGOaGaamiEamaaBaaaleaacaWGTbaabeaakiaacMcacqGHGjsUcq<br />% GHfiIXcaaMc8UaaGPaVlaaykW7caWGZbGaamyAaiaaykW7caWGTbGa<br />% eyiyIKRaamyAaaaa!4F52!<br />\[<br />f(x_i ) \cap f(x_m ) \ne \emptyset \,\,\,si\,m \ne i<br />\]<br />

existiria un TEX: % MathType!MTEF!2!1!+-<br />% feaagaart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn<br />% hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr<br />% 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9<br />% vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x<br />% fr-xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOzaiaacI<br />% cacaWG5bGaaiykaiabgkOimlaadAgacaGGOaGaamiEamaaBaaaleaa<br />% caWGPbaabeaakiaacMcacqGHPiYXcaWGMbGaaiikaiaadIhadaWgaa<br />% WcbaGaamyBaaqabaGccaGGPaaaaa!4597!<br />\[<br />f(y) \subset f(x_i ) \cap f(x_m )<br />\]<br /><br />

Por lo tanto, por la forma que esta definida f tenemos que
TEX: <br />% MathType!MTEF!2!1!+-<br />% feaagaart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn<br />% hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr<br />% 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9<br />% vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x<br />% fr-xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiEamaaBa<br />% aaleaacaWGPbaabeaakiaacYcacaWG4bWaaSbaaSqaaiaad2gaaeqa<br />% aOGaeyicI4SaamOzaiaacIcacaWG5bGaaiykaiabgkziUkaadAgaca<br />% GGOaGaamyEaiaacMcacqGH9aqpcaWGMbGaaiikaiaadIhadaWgaaWc<br />% baGaamyAaaqabaGccaGGPaGaeyypa0JaamOzaiaacIcacaWG4bWaaS<br />% baaSqaaiaad2gaaeqaaOGaaiykaaaa!4FB2!<br />\[<br />x_i ,x_m  \in f(y) \to f(y) = f(x_i ) = f(x_m )<br />\]<br />
Ya que TEX: <br />% MathType!MTEF!2!1!+-<br />% feaagaart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn<br />% hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr<br />% 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9<br />% vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x<br />% fr-xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOzaiaacI<br />% cacaWG4bWaaSbaaSqaaiaadMgaaeqaaOGaaiykaiaacYcacaWGMbGa<br />% aiikaiaadIhadaWgaaWcbaGaamyBaaqabaGccaGGPaaaaa!3F6B!<br />\[<br />f(x_i ),f(x_m )<br />\]<br />
son los conjuntos de la tribu mas pequeño que contienen a TEX: % MathType!MTEF!2!1!+-<br />% feaagaart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn<br />% hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr<br />% 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq-Jc9<br />% vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0-yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr-x<br />% fr-xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiEamaaBa<br />% aaleaacaWGPbaabeaakiaacYcacaWG4bWaaSbaaSqaaiaad2gaaeqa<br />% aaaa!3AD9!<br />\[<br />x_i ,x_m <br />\]<br /><br /> respectivamente.

Finalmente tenemos que existe una particion numerable cuyas uniones numerables genera la tribu, lo que implica que la tribu no es numerable.
Saludos

Mensaje modificado por febomon el Feb 7 2012, 10:16 AM
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Abu-Khalil
mensaje Feb 6 2012, 06:04 PM
Publicado: #3


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TEX: $R=\Omega$!


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febomon
mensaje Feb 7 2012, 10:15 AM
Publicado: #4


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CITA(Abu-Khalil @ Feb 7 2012, 08:34 AM) *
TEX: $R=\Omega$!


Lo edite, gracias por corregir el error. Espero que ahora este correcto. saludos
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Krebante
mensaje Feb 7 2012, 11:27 AM
Publicado: #5


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CITA(febomon @ Feb 6 2012, 05:05 PM) *
Por lo tanto, por la forma que esta definida f tenemos que
TEX: <br />\[<br />x_i ,x_m  \in f(y)<br />\]<br />

Eso no tiene por qué ser cierto.


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febomon
mensaje Feb 7 2012, 11:32 AM
Publicado: #6


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CITA(Krebante @ Feb 8 2012, 01:57 AM) *
Eso no tiene por qué ser cierto.






en realidad si es cierto pero me falto argumentar correctamente, es cierto porque de no estar los x_i, x_m en f(y), al ser f(y) en la tribu su complemento tb lo esta, y entonces los x_i , x_m estan en f(y) complemento y por lo tanto f(x_i) y f(x_m) estan contenidos en f(y) complemento lo que contradice que f(y) esta contenido en la interseccion

Mensaje modificado por febomon el Mar 1 2012, 10:14 PM
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nmg1302
mensaje Feb 7 2012, 11:56 AM
Publicado: #7


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Otra solución
TEX: <br />Sea $\mathcal F$ una tribu infinita, en particular debe existir $A_1\in \mathcal F\setminus \{ \Omega,\phi \}$<br />entonces algunos de las siguientes tribus son infinitas<br />$$A_1\cap \mathcal F:=\{ A\cap B: B\in \mathcal F \}$$ <br />$$A_1^c \cap \mathcal F:=\{ A^c \cap B: B\in \mathcal F \}$$<br />En efecto, si ambas fueran finitas, todo elemento $B$ de la tribu $\mathcal F$ se podria escribir como <br />$B=(A\cap B  )\cup (A^c \cap B)$, lo que implica que $\mathcal F$ es finito.\\<br />Sin perdida de generalidad $A_1 \cap \mathcal F$ es inifito.\\Aplicando el mismo procedimiento a esta tribu obtenemos $A_2\in \mathcal F\setminus \{ \Omega,\phi \}$ tal que $A_2\subsetneq A_1$.\\<br />Continuando inductivamente, obtenemos $(A_n)_{n\in \mathbb N}$ estrictamente encajonados no vacios.<br />Sea $B_n:=A_n\setminus A_{n+1}\in \mathcal F$ claramente disjuntos no vacios.<br />Entoces la funcion<br />$$f: C\in \mathcal P(\mathbb N)\rightarrow \bigcup_{n\in C}  B_n\in \mathcal F$$<br />es inyectiva, y por lo tanto<br />$$|\mathcal F|\geq |\mathcal P(\mathbb N)|=c$$<br /><br /><br />

Mensaje modificado por nmg1302 el Feb 7 2012, 11:58 AM
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Krebante
mensaje Feb 7 2012, 11:56 AM
Publicado: #8


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CITA(febomon @ Feb 7 2012, 11:32 AM) *
ya entendi el problema que me aclaras, mas rato lo arreglare:

en realidad si es cierto pero me falto argumentar correctamente, es cierto porque de no estar los x_i, x_m en (y), al ser f(y) en la tribu su complemento tb lo esta, y entonces los x_i , x_m estan en f(y) complemento ypor lo tanto eso contradice que f(y) esta contenido en la interseccion

Sí, después noté eso. Entonces está bien lo que hiciste. Error mío.

Otra forma de resolver el problema original es suponer la TEX: $\sigma$-álgebra infinita y encontrar una familia numerable disjunta: tomo un conjunto TEX: $A_1$ distinto de vacío y de TEX: $\Omega$. Sin pérdida de generalidad, debe existir un número infinito de conjuntos estrictamente contenidos en TEX: $A_1$ (si no, lo cambio por su complemento), ya que si sólo hubiese un número finito de conjuntos contenidos tanto en TEX: $A_1$ como en TEX: $A_1^c$ obtengo una partición finita y la tribu sería finita. Ahora, tomo TEX: $A_2 \neq A_1$ contenido en TEX: $A_1$ y no vacío y, sin pérdida de generalidad, debe existir un número infinito de conjuntos estrictamente contenidos en TEX: $A_2$ (por el mismo argumento anterior). Se continúa inductivamente, encontrando una familia TEX: $\{A_n\}_{n \in \mathbb{N}}$ numerable estrictamente decreciente de conjuntos. Tomando TEX: $B_n = A_n \setminus A_{n + 1}$, se obtiene la familia buscada.


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Abu-Khalil
mensaje Feb 7 2012, 12:18 PM
Publicado: #9


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Bien! Ambas ideas apuntan a lo mismo: encontrar una familia numerable disjunta y luego concluir que las partes de TEX: $\mathbb N$ son inyectables en la tribu. Sólo varían en las construcciones.

aresueltos.gif


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