豪斯多夫測度

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豪斯多夫測度(Hausdorff measure)是由豪斯多夫(F.Hausdorff)提出和命名的一種測度。為了定量地描述非整數維,豪斯多夫於1919年從測量的角度引進了豪斯多夫測度。該測度是對長度、面積和體積等的推廣,也是勒貝格測度的推廣。

基本介紹

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設在n維歐氏空間中對子集定義其直徑為

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如果子集族為可數個直徑不超過的集構成的覆蓋F的集類,即

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且對每一個都有,則稱是F的一個覆蓋。設F是中的任一子集,S為一非負數,對任意,定義

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{為的覆蓋} (1)

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考察所有直徑不超過的的覆蓋,並讓這些直徑的S次冪的和達到最小。當時,趨於一極限值,可寫為

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稱為的維豪斯多夫測度。通常測度只是賦予集以數值“大小”的一種方式,如果集是以合理的方式分解為有限或可數個部分,則整體的數值應該是所有部分數值之和。可以證明,對於空集∅,有。如果包含於內,則。豪斯多夫測度具有平移不變性與旋轉不變性。長度、面積和體積具有眾所周知的比例性質,即當比例放大λ倍時,曲線的長度放大λ倍,平面區域的面積則放大倍,而三維物體的體積則放大倍。由此可預料,S維豪斯多夫測度的放大倍數為。其數學表達式為:若,則

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其他介紹

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豪斯多夫測度(Hausdorff measure)是幾何測度論中一類有重要意義的測度。在歐氏空間情形,對任意和給定的,令

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這裡使得

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且每個的直徑(ε是任意給定正數),下確界對所有這樣的而取。定義

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(是隨ε減小而增大的,故此定義有意義),則是度量外測度,稱為 豪斯多夫外測度。由這個外測度所確定的(惟一的)測度即為豪斯多夫測度,仍用表示。豪斯多夫測度是正則波萊爾測度,當時,就是直線上的勒貝格測度;時,與上的勒貝格測度等價,但不完全相同。豪斯多夫測度的意義在於,對的任一子集A,存在數,使時時,因而刻畫了中集合的“維數”(參見“豪斯多夫維數”)。但一般不是整數,例如對於直線上的康托爾集,。這個測度由豪斯多夫(F.Hausdorff)於1918年引進,在調和分析、位勢論等學科中有套用。豪斯多夫測度還可在一般的度量空間上和更廣的意義(將上述定義中的()換成某個集函式之值)下定義 。

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