Exercice fonction mesurable et intégrable
Bonjour,
J'ai vraiment un problème sur l'exercice suivant:
Soit $(X,\mathcal{A},\mu)$ un espace mesuré.
Soit $f: (X, \mathcal{A}) \to (\mathbb{R},\mathcal{B}(\mathbb{R})$ mesurable.
Il s'agit de montrer l'équivalence:
$$f \in \mathcal{L}_{\mathbb{R}}^1 (\mu) \Leftrightarrow \displaystyle \sum_{n \in \mathbb{Z}}^{} 2^n \mu (\left\{ 2^n \leq |f| < 2^{n+1} \right\}) \, < +\infty$$
J'ai exploré plusieurs pistes:
1) J'ai d'abord essayé d'utiliser l'inégalité de Markov afin d'obtenir une série convergente. Seulement ça ne marche que pour $n <0$ dans la sommation ci-dessus. Et je ne parviens pas à montrer que la série pour $n \geq 0$ de la même sommation converge avec l'inégalité de Markov.
2) Je me suis dis qu'il fallait essayer un tout autre raisonnement, j'ai donc réussi à montrer par le théorème de convergence monotone: $$\displaystyle \sum_{n \in \mathbb{Z}}^{} 2^n \mu (\left\{ 2^n \leq |f| < 2^{n+1} \right\}) \, = \displaystyle \int_{X}^{} (\sum_{n \in \mathbb{Z}}^{} 2^n \mathbb{1}_{ \left\{2^n \leq |f| < 2^{n+1} \right\} })\, \mathrm{d}\mu$$.
Mais je ne vois pas comment utiliser ce résultat pour montrer un sens ou l'autre de l'équivalence.
Je vous remercie par avance pour toute indication ou aide,
Bien cordialement
Marie
J'ai vraiment un problème sur l'exercice suivant:
Soit $(X,\mathcal{A},\mu)$ un espace mesuré.
Soit $f: (X, \mathcal{A}) \to (\mathbb{R},\mathcal{B}(\mathbb{R})$ mesurable.
Il s'agit de montrer l'équivalence:
$$f \in \mathcal{L}_{\mathbb{R}}^1 (\mu) \Leftrightarrow \displaystyle \sum_{n \in \mathbb{Z}}^{} 2^n \mu (\left\{ 2^n \leq |f| < 2^{n+1} \right\}) \, < +\infty$$
J'ai exploré plusieurs pistes:
1) J'ai d'abord essayé d'utiliser l'inégalité de Markov afin d'obtenir une série convergente. Seulement ça ne marche que pour $n <0$ dans la sommation ci-dessus. Et je ne parviens pas à montrer que la série pour $n \geq 0$ de la même sommation converge avec l'inégalité de Markov.
2) Je me suis dis qu'il fallait essayer un tout autre raisonnement, j'ai donc réussi à montrer par le théorème de convergence monotone: $$\displaystyle \sum_{n \in \mathbb{Z}}^{} 2^n \mu (\left\{ 2^n \leq |f| < 2^{n+1} \right\}) \, = \displaystyle \int_{X}^{} (\sum_{n \in \mathbb{Z}}^{} 2^n \mathbb{1}_{ \left\{2^n \leq |f| < 2^{n+1} \right\} })\, \mathrm{d}\mu$$.
Mais je ne vois pas comment utiliser ce résultat pour montrer un sens ou l'autre de l'équivalence.
Je vous remercie par avance pour toute indication ou aide,
Bien cordialement
Marie
Réponses
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Pour tout $y$ réel, on a
$|y|/2 \le \sum_{n\in\Z} 2^n 1_{2^n\le |y|<2^{n+1}}\le |y|$. -
Merci beaucoup aléa. :-)
Effectivement cette double inégalité permet de conclure sur les deux sens de l'équivalence.
Pour le coup je ne la voyais vraiment pas.
Cordialement.
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