形式陈述
在测度空间 $(X,\mathcal A,\mu)$ 中,性质 $P(x)$ 称几乎处处成立,若存在可测零测集 $N\in\mathcal A$,$\mu(N)=0$,使 $P(x)$ 对所有 $x\in X\setminus N$ 成立。函数 $f,g$ 几乎处处相等,记作 $f=g$ a.e,若 $\mu(\{x:f(x)\ne g(x)\})=0$;在未完备空间中,更稳妥的表述是失败集合包含于某个可测零集。
直觉
测度论把零测集视为对积分和概率没有贡献的例外。几乎处处不是“例外很少”的基数说法,而是“例外的测度为零”。
例子与边界
在 Lebesgue 测度下,有理数集可数且测度为零,所以 $1_{\mathbb Q}=0$ a.e,尽管两函数在稠密集合上不同。零测集可以不可数,例如 Cantor 集;反之一个集合可以基数很小却在别的测度下有正测度,如 Dirac 测度下单点测度为一。在概率空间中“几乎必然”就是相对于概率测度的 a.e.;它不等于逻辑必然,也不保证每个样本都成立。
推论与应用
几乎处处等价使 $L^p$ 空间成为真正的函数等价类空间,并允许收敛定理忽略零测例外;概率论中的路径性质也通常以几乎必然形式陈述。
参考资料
- Gerald B. Folland, Real Analysis, 2nd ed., Wiley, 1999,Chs. 1–2, null sets and almost-everywhere statements。
- Walter Rudin, Real and Complex Analysis, 3rd ed., McGraw-Hill, 1987,Ch. 1, null sets, completion, and equality almost everywhere。