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Sigma-Algebra: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:16 So 15.06.2014
Autor: rollroll

Aufgabe
Seien [mm] \Omega [/mm] und [mm] \Omega_0 \not= \emptyset. [/mm] Beweise:
a) Seien [mm] \mathcal{F} [/mm] eine [mm] \sigma [/mm] - Algebra auf [mm] \Omega [/mm] und [mm] \Omega_0 \subset \Omega. [/mm] Dann ist  [mm] \mathcal{F} \cap \Omega_0 [/mm] = {A [mm] \cap \Omega_0: [/mm] A [mm] \in \mathcal{F} [/mm] } eine [mm] \sigma [/mm] - Algebra auf [mm] \Omega_0. [/mm]
b) Sei E={A} für ein A [mm] \in \Omega. [/mm] Dann ist [mm] \sigma(E)= [/mm] { A, [mm] A^C, \Omega, \emptyset [/mm] }.
c) Für E={A [mm] \subset \Omega: [/mm] A endlich } ist [mm] \sigma(E) [/mm] = { A [mm] \subset \Omega: [/mm] A oder [mm] A^C [/mm] höchstens abzählbar}

Hallo!

zu a)

(i) Es ist [mm] \Omega \in \mathcal{F} [/mm]  und [mm] \Omega_0 \subset \Omega, [/mm] also [mm] \Omega_0 \in \mathcal{F} [/mm] und damit [mm] \Omega_0 \in \mathcal{F} \cap \Omega_0. [/mm]

(ii) Es ist (F [mm] \cap \Omega_0)^C [/mm] = [mm] F^C \cup \Omega_0^C. [/mm] Da [mm] F^C \in \mathcal{F}, [/mm] ist [mm] F^C \in \mathcal{F} \cap \Omega_0. [/mm] Also: (F [mm] \cap \Omega_0)^C \in \mathcal{F} \cap \Omega_0. [/mm]

(iii) Es ist [mm] \bigcup_{n \in IN} (F_n) \in \mathcal{F}. [/mm] Also  ( [mm] \bigcup_{n \in IN} (F_n) [/mm] ) [mm] \cap \Omega_0 \in \mathcal{F} \cap \Omega_0. [/mm]

zu b) Muss man hier folgenden Fall extra betrachten: A= [mm] \emptyset [/mm] ?
Ansonsten ist die Aussage klar, aber wie soll ich das noch beweisen?

zu c) Hier habe ich keine Idee, wie ich anfangen soll..


Danke im Voraus!!

        
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Sigma-Algebra: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:09 So 15.06.2014
Autor: rollroll

Habt ihr Vorschlaege?

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Sigma-Algebra: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:32 So 15.06.2014
Autor: Gonozal_IX

Hiho,

> (i) Es ist [mm]\Omega \in \mathcal{F}[/mm]  und [mm]\Omega_0 \subset \Omega,[/mm] also [mm]\Omega_0 \in \mathcal{F}[/mm]

Das ist falsch. [mm] \Omega_0 [/mm] ist im Allgemeinen kein Element von [mm] $\mathcal{F}$ [/mm]

>Da [mm]F^C \in \mathcal{F},[/mm] ist [mm]F^C \in \mathcal{F} \cap \Omega_0.[/mm]

Warum sollte das gelten?
Das stimmt im Allgemeinen ebenfalls nicht.

> (iii) Es ist [mm]\bigcup_{n \in IN} (F_n) \in \mathcal{F}.[/mm] Also
>  ( [mm]\bigcup_{n \in IN} (F_n)[/mm] ) [mm]\cap \Omega_0 \in \mathcal{F} \cap \Omega_0.[/mm]

Ja, nur was soll das zeigen?

>  
> zu b) Muss man hier folgenden Fall extra betrachten: A=
> [mm]\emptyset[/mm] ?
>  Ansonsten ist die Aussage klar, aber wie soll ich das noch beweisen?

Na ich behaupte nun, dass  $ [mm] \sigma(E) \subset \{ A, $ A^C, \Omega, \emptyset\}$ [/mm]

Und nun?

> zu c) Hier habe ich keine Idee, wie ich anfangen soll..

Wie bei a), alle drei Eigenschaften direkt zeigen.

Gruß,
Gono.

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Sigma-Algebra: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 23:09 So 15.06.2014
Autor: rollroll

Könntest du mir mal bei der a sagen wie es dann richtigerweise gehen soll?

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Sigma-Algebra: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 23:21 So 15.06.2014
Autor: Gonozal_IX

Hiho,

> Könntest du mir mal bei der a sagen wie es dann richtigerweise gehen soll?

klar.
Es ist zu zeigen: [mm] $\Omega_0 \in \mathcal{F} \cap \Omega_0$, [/mm] da [mm] $\mathcal{F} \cap \Omega_0 [/mm] = [mm] \{A \cap \Omega_0 | A \in \mathcal{F}\}$ [/mm] ist also zu zeigen, dass es ein $A [mm] \in \mathcal{F}$ [/mm] gibt, so dass [mm] $\Omega_0 [/mm] = [mm] A\cap\Omega_0$. [/mm]

Tollerweise liefert $A = [mm] \Omega$ [/mm] das gewünschte.

i) [mm] \checkmark [/mm]

nun zu ii): Es ist zu zeigen: Für $F [mm] \in \mathcal{F} \cap \Omega_0$ [/mm] ist auch [mm] $F^c \in \mathcal{F} \cap \Omega_0$. [/mm]

Es gilt also: $F = A [mm] \cap \Omega_0$ [/mm] für ein $A [mm] \in \mathcal{F}$ [/mm]
Nun ist zu zeigen: Es gibt ein $B [mm] \in \mathcal{F}$ [/mm] so dass [mm] $F^c [/mm] = B [mm] \cap \Omega_0$. [/mm]

Nun du!

Gruß,
Gono.

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Sigma-Algebra: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 00:47 Mo 16.06.2014
Autor: rollroll

Kann ich dann B = [mm] A^C [/mm] wählen?

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Sigma-Algebra: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 00:54 Mo 16.06.2014
Autor: Gonozal_IX

Hiho,

> Kann ich dann B = [mm]A^C[/mm] wählen?

wenn du das können willst, zeige es!
Du kannst ja nicht irgendwas behaupten, sondern musst es wohl zeigen.

Es gilt: $F = A [mm] \cap \Omega_0$, [/mm] damit ist [mm] F^c [/mm] = [mm] A^c \cup \Omega_0^c$ [/mm]

Warum sollten un gelten [mm] $A^c \cup \Omega_0^c [/mm] = [mm] A^c \cap \Omega_0$? [/mm]

Im Allgemeinen gilt das wohl nicht.....

Gruß,
Gono.

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Sigma-Algebra: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:25 Di 17.06.2014
Autor: rollroll


>  Es ist zu zeigen: [mm]\Omega_0 \in \mathcal{F} \cap \Omega_0[/mm],
> da [mm]\mathcal{F} \cap \Omega_0 = \{A \cap \Omega_0 | A \in \mathcal{F}\}[/mm]
> ist also zu zeigen, dass es ein [mm]A \in \mathcal{F}[/mm] gibt, so
> dass [mm]\Omega_0 = A\cap\Omega_0[/mm].

Warum steht hier jetzt ein Gleichheitszeichen und kein Element-Zeichen mehr?

> > nun zu ii): Es ist zu zeigen: Für [mm]F \in \mathcal{F} \cap \Omega_0[/mm]
> ist auch [mm]F^c \in \mathcal{F} \cap \Omega_0[/mm].
>  
> Es gilt also: [mm]F = A \cap \Omega_0[/mm] für ein [mm]A \in \mathcal{F}[/mm]
>  
> Nun ist zu zeigen: Es gibt ein [mm]B \in \mathcal{F}[/mm] so dass
> [mm]F^c = B \cap \Omega_0[/mm].

Jetzt muss man ja das B so wählen, dass das funktioniert.

Es ist ja [mm] F^C [/mm] = 1-(A [mm] \cap \Omega_0) [/mm]

Ich sehe aber nicht, wie ich B jetzt wählen kann, sodass [mm] F^C [/mm] = B [mm] \cap \Omega_0 [/mm]



Und bei b) und c) muss ich dann zunächst zeigen, dass [mm] \sigma(E) [/mm] Sigma-Algebren sind, oder ist das vorausgesetzt?

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Sigma-Algebra: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:01 Di 17.06.2014
Autor: fred97


> >  Es ist zu zeigen: [mm]\Omega_0 \in \mathcal{F} \cap \Omega_0[/mm],

> > da [mm]\mathcal{F} \cap \Omega_0 = \{A \cap \Omega_0 | A \in \mathcal{F}\}[/mm]
> > ist also zu zeigen, dass es ein [mm]A \in \mathcal{F}[/mm] gibt, so
> > dass [mm]\Omega_0 = A\cap\Omega_0[/mm].
>  
> Warum steht hier jetzt ein Gleichheitszeichen und kein
> Element-Zeichen mehr?

Weil es um die Gleichheit zweier Mengen geht !


>  
> > > nun zu ii): Es ist zu zeigen: Für [mm]F \in \mathcal{F} \cap \Omega_0[/mm]
> > ist auch [mm]F^c \in \mathcal{F} \cap \Omega_0[/mm].
>  >  
> > Es gilt also: [mm]F = A \cap \Omega_0[/mm] für ein [mm]A \in \mathcal{F}[/mm]
>  
> >  

> > Nun ist zu zeigen: Es gibt ein [mm]B \in \mathcal{F}[/mm] so dass
> > [mm]F^c = B \cap \Omega_0[/mm].

Vorsicht: mit [mm] F^c [/mm] ist hier $ [mm] \Omega_0 \setminus [/mm] F$ gemeint

>  
> Jetzt muss man ja das B so wählen, dass das funktioniert.
>
> Es ist ja [mm]F^C[/mm] = 1-(A [mm]\cap \Omega_0)[/mm]

Was soll den die 1 da ???

>  
> Ich sehe aber nicht, wie ich B jetzt wählen kann, sodass
> [mm]F^C[/mm] = B [mm]\cap \Omega_0[/mm]

Versuchs mal mir $B= [mm] \Omega \setminus [/mm] A$

>  
>
> Und bei b) und c) muss ich dann zunächst zeigen, dass
> [mm]\sigma(E)[/mm] Sigma-Algebren sind, oder ist das vorausgesetzt?

[mm]\sigma(E)[/mm]   ist doch nach Definition(!) eine [mm] \sigma [/mm] - Algebra (die von E erzeugte [mm] \sigma [/mm] - Algebra.

FRED


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Sigma-Algebra: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:09 Di 17.06.2014
Autor: rollroll

Also mit dem von dir angegebenen B erhalte ich dann:

B [mm] \cap \Omega_0 [/mm] = ( [mm] \Omega [/mm] \ A) [mm] \cap \Omega_0 [/mm] = [mm] \Omega_0 [/mm] \ (A [mm] \cap \Omega_0 [/mm] ) = ( A [mm] \cap \Omega_0)^C [/mm] = [mm] F^C. [/mm]

Ist das so ok?

Ehrlich gesagt ist mir dann gar nicht ganz klar, was überhaupt bei b und c zu zeigen ist...

Bezug
                                                        
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Sigma-Algebra: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 13:16 Di 17.06.2014
Autor: fred97


> Also mit dem von dir angegebenen B erhalte ich dann:
>  
> B [mm]\cap \Omega_0[/mm] = ( [mm]\Omega[/mm] \ A) [mm]\cap \Omega_0[/mm] = [mm]\Omega_0[/mm] \
> (A [mm]\cap \Omega_0[/mm] ) = ( A [mm]\cap \Omega_0)^C[/mm] = [mm]F^C.[/mm]
>  
> Ist das so ok?

Nein.

Sei F [mm] \in \mathcal{F} \cap \Omega_0. [/mm] Dann ex. ein A [mm] \in \mathcal{F} [/mm] mit: F= A [mm] \cap \Omega_0. [/mm]

Setze B:= [mm] \Omega \setminus [/mm] A.

zeige: [mm] \Omega_0 \setminus [/mm] F= B [mm] \cap \Omega_0. [/mm]

damit ist  [mm] \Omega_0 \setminus [/mm] F [mm] \in \mathcal{F} \cap \Omega_0. [/mm]

>  
> Ehrlich gesagt ist mir dann gar nicht ganz klar, was
> überhaupt bei b und c zu zeigen ist...

zu b) (für c) gilt ähnliches):

Es war [mm] E=\{A\}. [/mm]

Du sollst zeigen: [mm] \sigma(E)= \{A,A^c, \Omega, \emptyset\} [/mm]

Dazu zeige: 1. [mm] \{A,A^c, \Omega, \emptyset\} [/mm] ist eine [mm] \sigma [/mm] - Algebra, die E enthält.

2.  [mm] \{A,A^c, \Omega, \emptyset\} [/mm] ist die kleinste [mm] \sigma [/mm] - Algebra, die E enthält.

FRED



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Sigma-Algebra: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 14:09 Di 17.06.2014
Autor: rollroll

Neuer Versuch:

[mm] \Omega_0 \setminus [/mm]  F =  [mm] \Omega_0 \setminus [/mm]  (A  [mm] \cap \Omega_0) [/mm] = [mm] \Omega_0 \setminus [/mm]  A.

Und

B  [mm] \cap \Omega_0 [/mm] =  ( [mm] \Omega \setminus [/mm]  A) [mm] \cap \Omega_0 [/mm] = [mm] \Omega_0 [/mm] \ A [mm] \cap \Omega_0 [/mm] = [mm] \Omega_0 [/mm] \ A.

Ah, jetzt sehe ich die Gleichheit :-)


Wie zeige ich die letzte Eigenschaft?



zu b) Ist es nicht klar, dass [mm] \{A,A^c, \Omega, \emptyset\} [/mm] eine  [mm] \sigma [/mm] - Algebra ist, die E enthält. Weil E ja nur aus {A} besteht.


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Sigma-Algebra: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:50 Di 17.06.2014
Autor: fred97


> Neuer Versuch:
>  
> [mm]\Omega_0 \setminus[/mm]  F =  [mm]\Omega_0 \setminus[/mm]  (A  [mm]\cap \Omega_0)[/mm]
> = [mm]\Omega_0 \setminus[/mm]  A.
>  
> Und
>  
> B  [mm]\cap \Omega_0[/mm] =  ( [mm]\Omega \setminus[/mm]  A) [mm]\cap \Omega_0[/mm] =
> [mm]\Omega_0[/mm] \ A [mm]\cap \Omega_0[/mm] = [mm]\Omega_0[/mm] \ A.
>  
> Ah, jetzt sehe ich die Gleichheit :-)
>  
>
> Wie zeige ich die letzte Eigenschaft?
>  
>
>
> zu b) Ist es nicht klar, dass [mm]\{A,A^c, \Omega, \emptyset\}[/mm]
> eine  [mm]\sigma[/mm] - Algebra ist

mir schon ....

FRED


> , die E enthält. Weil E ja nur
> aus {A} besteht.
>  


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Sigma-Algebra: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:56 Di 17.06.2014
Autor: rollroll

Ja, ich weiß jetzt ja dass [mm] \sigma(E) [/mm] eine [mm] \sigma-Algebra [/mm] ist und dass E [mm] \subset \sigma [/mm] (E). Was muss ich nun noch zeigen?

Und um nochmal nachzuhaken: Wie zeige ich denn die letzte Eigenschaft bei der a)?

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Sigma-Algebra: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:03 Mi 18.06.2014
Autor: Gonozal_IX

Hiho,

zum letzten Punkt bei a): Schreib mal auf, was du zeigen sollst, dann steht es eigentlich schon da. Und wenn es dir klar ist, sollte das ja kein Problem sein.

Du musst noch zeigen, dass [mm] $\{\emptyset,A,A^c,\Omega\}$ [/mm] wirklich die kleinste [mm] $\sigma$-Algebra [/mm] ist, die A enthält.

Gruß,
Gono.

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