G8-E5
[!infobox] Proposición: Medibilidad de Conjuntos Abiertos y Cerrados Contexto: -álgebra de Borel / Lebesgue Enunciado: Sea la -álgebra de Lebesgue en .
- Si es abierto, entonces .
- Si es cerrado, entonces . Advertencia/Clave: La prueba se basa en el Teorema de Estructura de los abiertos en (unión contable de intervalos).
Demostración:
(a) Caso Abierto Sea un conjunto abierto.
- Estructura: Sabemos que todo conjunto abierto no vacío en puede escribirse como una unión contable de intervalos abiertos disjuntos. (Si , es trivialmente medible). Existen intervalos abiertos tales que:
- Medibilidad de intervalos: Sabemos que los intervalos abiertos son medibles Lebesgue ( para todo ).
- Clausura de la -álgebra: Por definición, es cerrada bajo uniones numerables.
- Conclusión:
(b) Caso Cerrado Sea un conjunto cerrado.
- Relación con abiertos: Por definición de conjunto cerrado, su complemento es un conjunto abierto.
- Aplicación de (a): Por el resultado demostrado en la parte (a):
- Clausura bajo complementos: Por definición de -álgebra, si un conjunto pertenece a , su complemento también pertenece a .
- Conclusión: Dado que :