怎麼理解集合序列的上確界和下確界?

講義里定義如下:

對比後面給出的實數序列的上下極限的解釋(用supremum和infimum定義),實數的能理解,對於集合的能看懂,但總覺得沒有完全明白

問題如下,

  1. supremun 和 upper limit的區別和聯繫是什麼?是否因為研究對象不同會產生差異?
  2. 集合supremum定義中 「for infinite many values of n」 是不是不等於 「for all n」? "for all n" 和 「for infinite many values of n」 哪個範圍比較大還是不可比較?
  3. 對於lim_{n}infA_{n}subset lim_{n}supA_{n} ,講義上的解釋是{omega:omegain A_{n} , for all bur finitely many values of n}subset {omega:omegain A_{n}, for infinitely many values of n},對於這個解釋,可以理解為僅對有限個n不成立的陳述是對於無數個n成立的嗎?
  4. 對於集合序列的上確界和下確有沒有比較具象的大小的概念?(i.e.可不可以理解為上確界就是序列里所有集合的union所成的集合,而下確界就是intersection所得得集合)
  5. 初學高等概率論,set theory之類的基礎知識不完備,經常會遇到集合運算的常用推論或者變換不認識不熟悉的情況,對於比較抽象的概念理解起來也不是很順暢,有沒有好的教材或者參考書推薦?(有買probability essentials, 但是集合方面的基礎知識那本書並沒有涉及)


A_1,A_2,A_3cdots是集合序列,定義指示函數

chi_{A}(x):=egin{cases} 1xin A\ 0 x
otin Aend{cases}

那麼

A=limsup_{n	oinfty}{A_n}:=igcap_{N=1}^{infty}igcup_{n=N}^{infty}A_n當且僅當chi_{A}(x)=limsup_{n	oinfty} chi_{A_n}(x)

A=liminf_{n	oinfty}{A_n}:=igcup_{N=1}^{infty}igcap_{n=N}^{infty}A_n當且僅當chi_{A}(x)=liminf _{n	oinfty}chi_{A_n}(x)


謝邀。你想問的似乎是,而 limsup 和 liminf 似乎應該翻譯成上/下極限……我先按集合 limsup/inf 答。

  1. supremum 針對集合。upper limit 針對序列,是 supremum 的極限。這在 limsup 這個寫法中已經有所體現。
  2. for infinite many 不等於 for all,後者範圍更大。比如對除 1 以外的所有整數成立,這是 for infinite many 但不是 for all。
  3. 是,但是不等價,另一個方向不成立。即,對無限個 n 成立,也可以同時對無限個 n 不成立。
  4. 如果上下確界是指 limsup / liminf 的話,不是。如果 A1 是空集,所有集合的 intersection 是空集,但是 liminf 不一定是空集。如果 A1 是全集,所有集合的 union 是全集,但是 limsup 不一定是全集。
  5. 問老師……


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