Wyjaśnij błąd w rozumowaniu (addytywność miary)

Definicja klasyczna. Prawdopodobieństwo warunkowe i całkowite. Zmienne losowe i ich parametry. Niezależność. Prawa wielkich liczb oraz centralne twierdzenia graniczne i ich zastosowania.
MathMaster
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 318
Rejestracja: 23 paź 2009, o 20:17
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Gorzów Wlkp.
Podziękował: 80 razy

Wyjaśnij błąd w rozumowaniu (addytywność miary)

Post autor: MathMaster »

Witam

Mam takie zadanko

Wyjaśnij na czym polega błąd w poniższym rozumowaniu.
Odcinek \(\displaystyle{ I = [0, 1]}\) składa się z punktów: \(\displaystyle{ I = U _{x \in I}\left\{ x\right\}}\).
Długość każdego punktu wynosi zero: \(\displaystyle{ e({x}) = 0}\).
Korzystamy z addytywności miary:
\(\displaystyle{ e(I) = e(U _{x \in I} \left\{ x\right\} )= \sum_{x}^{} e(\left\{ x\right\} ) = 0 + 0 + ... + 0 = 0}\)

W ten sposób pokazaliśmy, że odcinek \(\displaystyle{ I}\) ma długość zero.
I drugie bardzo podobne zadanie
wybieramy losowy punkt z odcinka\(\displaystyle{ \Omega = [0,1]}\)
prawdopodobieństwo wylosowania ustalonego \(\displaystyle{ x}\) wynosi zero:
\(\displaystyle{ P(\left\{ x\right\} ) = 0}\)
odcinek składa się z punktów:
\(\displaystyle{ [0,1] = \bigcup_{x \in [0,1]}\left\{ x\right\}}\)
Stąd wynika, że prawdopodobieństwo całego odcinka też wynosi zero:
\(\displaystyle{ P([0,1]) = P( \bigcup_{x} \left\{x \right\} ) = \sum_{x} P(\left\{ x\right\} ) = 0 + 0 + 0 + 0 + ... = 0}\)
I trzecie zadanie na takiej samej zasadzie.
Zbiór liczb wymiernych \(\displaystyle{ Q}\) składa się z punktów: \(\displaystyle{ Q = \bigcup_{x \in Q}\left\{ x\right\}}\)
Długość każdego punktu wynosi zero: \(\displaystyle{ e(\left\{ x\right\} ) = 0}\). Korzystamy z addytywności miary:
\(\displaystyle{ e(Q)=e( \bigcup_{x \in Q}\left\{ x\right\} )= \sum_{x}e(\left\{ x\right\} ) = 0 + 0 + 0 + ... = 0}\)
W ten sposób pokazaliśmy, że zbiór liczb wymiernych \(\displaystyle{ Q}\) ma długość zero
Podpowiedź:
Skorzystaj z wyjaśnienia paradoksu Zenona.

Wydaję mi się oczywiste, że skoro punkt nie ma długości to nie można w taki sposób korzystać z addytywności miary, lecz nie mam pojęcia jak to ująć matematycznie.

Z góry dzięki za wszelką pomoc.
Ostatnio zmieniony 14 kwie 2015, o 07:00 przez MathMaster, łącznie zmieniany 1 raz.
a4karo
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 22210
Rejestracja: 15 maja 2011, o 20:55
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Bydgoszcz
Podziękował: 38 razy
Pomógł: 3755 razy

Wyjaśnij błąd w rozumowaniu (addytywność miary)

Post autor: a4karo »

Poczytaj sobie co oznacza pojęcie addytywnośći i przeliczalnej addytywności. Zbiór liczb rzeczywistych jest nieprzeliczalny i zapis \(\displaystyle{ \sum_{x\in[0,1]}}\) nie ma sensu. Również sens zapisu \(\displaystyle{ \sum_{x\in\QQ}}\) jest wątpliwy.
MathMaster
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 318
Rejestracja: 23 paź 2009, o 20:17
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Gorzów Wlkp.
Podziękował: 80 razy

Wyjaśnij błąd w rozumowaniu (addytywność miary)

Post autor: MathMaster »

Ok, czyli wystarczy, że napiszę, że trzeci aksjomat Kołmogorowa dotyczy tylko, zbiorów przeliczalnych, a nie jest nim żaden z nich i mam odpowiedź na wszystkie 3 pytania?
a4karo
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 22210
Rejestracja: 15 maja 2011, o 20:55
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Bydgoszcz
Podziękował: 38 razy
Pomógł: 3755 razy

Wyjaśnij błąd w rozumowaniu (addytywność miary)

Post autor: a4karo »

Zbiór liczb wymiernych jest akurat przeliczalny i jego miara to zero. Tyle tylko, że nie za bardzo wiadomo jak interpretować zapis \(\displaystyle{ \sum_{x\in\QQ}}\)
Awatar użytkownika
Zordon
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 4977
Rejestracja: 12 lut 2008, o 21:42
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 75 razy
Pomógł: 910 razy

Wyjaśnij błąd w rozumowaniu (addytywność miary)

Post autor: Zordon »

a4karo pisze:Zbiór liczb wymiernych jest akurat przeliczalny i jego miara to zero. Tyle tylko, że nie za bardzo wiadomo jak interpretować zapis \(\displaystyle{ \sum_{x\in\QQ}}\)
Dlaczego nie wiadomo?
Sumujemy przecież tutaj tylko rzeczy nieujemne.
a4karo
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 22210
Rejestracja: 15 maja 2011, o 20:55
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Bydgoszcz
Podziękował: 38 razy
Pomógł: 3755 razy

Wyjaśnij błąd w rozumowaniu (addytywność miary)

Post autor: a4karo »

Zordon pisze:
a4karo pisze:Zbiór liczb wymiernych jest akurat przeliczalny i jego miara to zero. Tyle tylko, że nie za bardzo wiadomo jak interpretować zapis \(\displaystyle{ \sum_{x\in\QQ}}\)
Dlaczego nie wiadomo?
Sumujemy przecież tutaj tylko rzeczy nieujemne.
To powiedz mi, czemu jest równa taka suma:
\(\displaystyle{ \sum_{q\in\QQ\cap(0,1)} \frac{1}{(\text{mianownik }q)^2}}\)?

Nie potrafimy dodawać do siebie nieskończonej ilosci liczb naraz, o ile nie przyjmiemy jakiejś sensownej konwencji (znasz "sumę" \(\displaystyle{ 1-1+1-1+1-1\dots}\)). Wiemy co oznacza suma szeregu. Natomiast suma po wszystkich wymiernych??? Oczywiście można je ponumerowac i sprowadzic w ten sposób do zwykłego szeregu, ale na jakąś konwencję trzeba się umówić.
Awatar użytkownika
Zordon
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 4977
Rejestracja: 12 lut 2008, o 21:42
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 75 razy
Pomógł: 910 razy

Wyjaśnij błąd w rozumowaniu (addytywność miary)

Post autor: Zordon »

a4karo pisze:
To powiedz mi, czemu jest równa taka suma:
\(\displaystyle{ \sum_{q\in\QQ\cap(0,1)} \frac{1}{(\text{mianownik }q)^2}}\)?
A czemu miałbym Ci podawać wartość jakieś losowej sumy? Ta suma ma dobrze określoną wartość, bądź też jest nieskończona. Ale nie wiem do czego zmierzasz.
Każda taka suma, o ile składniki są nieujemne jest dobrze określona.
a4karo
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 22210
Rejestracja: 15 maja 2011, o 20:55
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Bydgoszcz
Podziękował: 38 razy
Pomógł: 3755 razy

Wyjaśnij błąd w rozumowaniu (addytywność miary)

Post autor: a4karo »

Po prostu pytam jak definiujemy symbol takiej sumy (bo znany tylko sumy skończone)
Awatar użytkownika
Zordon
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 4977
Rejestracja: 12 lut 2008, o 21:42
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kraków
Podziękował: 75 razy
Pomógł: 910 razy

Wyjaśnij błąd w rozumowaniu (addytywność miary)

Post autor: Zordon »

Definiuję standardowo, \(\displaystyle{ \sum_{x\in A} f(x) := \sup\{\sum_{x\in A_0} f(x): A_0\mbox{ skonczony podbior }A\}}\). W przypadku gdy zbiór \(\displaystyle{ A}\) jest przeliczalny, a \(\displaystyle{ x_1, x_2, ...}\) jest dowolnym wyliczeniem jego elementów, wtedy równoważna definicja to:
\(\displaystyle{ \sum_{x\in A} f(x) = \sum_{n=1}^\infty f(x_n)}\)

Oczywiście, jak podkreślałem wielokrotnie powyżej, zakładam, że składniki sumy są nieujemne.
ODPOWIEDZ