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 Sabe por quê uma função Lebesgue mensurável foi definida como mensurável de Lebesgue a Borel? [[lebesgueborel|Resposta]] Sabe por quê uma função Lebesgue mensurável foi definida como mensurável de Lebesgue a Borel? [[lebesgueborel|Resposta]]
 </WRAP> </WRAP>
-O Teorema abaixo mostra que descartando um cnjuto de medida pequena, uma função mensurável coincide com alguma função contínua.  
  
-Definição: Uma função $h = \sum c_i 1_{E_i}, E_i \subset \mathbb{R}$ simples é dita de tipo escada se $E_i$ são intervalos. 
  
-<WRAP  round box 60%> 
-Teorema: Seja $f: [a, b] \rightarrow [0, \infty]$ uma função Lebesgue mensurável tal que $\{f = \infty\}$ tenha medida nula, então para qualquer $\epsilon > 0$ existe uma função contínua $g:[a, b] \rightarrow \mathbb{R}$ e $B \subset [a, b]$ com $m(B) \leq \epsilon$ tal que 
-$$ |f(x) - g(x)| \leq \epsilon, \forall x \in [a, b]\setminus B $$ 
-</WRAP> 
- 
-Demonstação: A ideia é definir um conjunto ruim, onde fora deste conjunto possamos aproximar a função por outra contínua. Fazemos isso, por passos, construindo diferentes conjuntos "ruins". 
- 
- Primeiramente definimos um primeiro conjunto "ruim", $B_{\infty} = \{ f = \infty\}, m(B_{\infty})=0.$ 
-  
- Lema: existe uma função $h : [a, b] \rightarrow \mathbb{R}$ simples tal que $|f(x) - h(x)| < \epsilon/3 $ para todo $x \notin B_1$ e $m(B_1) < \epsilon/3.$  
- 
- Demonstração do lema: Para demonstrar o lema observe que $[a, b] \setminus B_{\infty} = \bigcup_{n \geq 0} f^{-1} ([n, n+1)) $ é uma união disjuntas. Então $$\sum_{n=0}^{\infty} m(f^{-1} ([n, n+1))) < \infty$$ 
-que por sua vez (a convergência da serie) implica que existe $n_0$ tal que $m(\bigcup_{n \geq n_0} f^{-1} ([n, n+1))) < \epsilon/3.$ 
-Agora particiona o intervalo $[0, n_0]$ em intervalinhos $E_i = [l_i, l_{i+1})$ de diametro $\epsilon$, i.e, $E_1, E_2,\cdots , E_k$ ($k = n_0/\epsilon$!).  Agora defina $F_i:= f^{-1} (E_i)$. Observe que $B_1 := B_{\infty} \cup m(\bigcup_{n \geq n_0} f^{-1} ([n, n+1)))$ e $m(B_1) \leq \epsilon/3.$ 
- 
- 
- Precisamos de seguinte lema geral para aproximar os conjuntos mensuráveis $F_i$ por $U_i$ união de intervalos: 
- 
-Lema: Seja $F \subset [a, b]$ um conjunto mensurável, então para qualquer $\delta> 0$  existe $U$ uma união finita de intervalos abertos tal que $m(U \Delta F) \leq \delta.$ 
- 
-Agora para cada $F_i, i=1, \cdots, k$ vamos aplicar o lema acima. Já que $F_i$ são disjuntos, vamos escolher $U_i$ satisfazendo lema acima com $\delta = \frac{\epsilon}{3k}$. Além disso, é possível escolher os abertos $U_i$ tais que $U_i \cap U_j = \emptyset.$ Porquê? Em particular temos também que $m(\cup F_i \setminus \cup U_i) \leq \epsilon/3$  
- 
- Definimos a função escada $h$ na união de $U_i$ como $h|_{\cup U_i} := \sum c_i 1_{U_i}$ e fora desta união podemos definir constante (que não vai importar).  Observe que se $x \in (U_i \cap F_i) \setminus B_1$ então $|f(x) - h(x)| \leq \epsilon.$ De fato $h(x)= l_i$ e $f(x) \in [l_i, l_{i+1})$. 
- 
-Definimos agora um conjuto ruim um pouco maior: $B_2 = B_1 \cup \bigcup (F_i \setminus U_i)$ e pelas observações até agora temos que $m(B_2) \leq \epsilon/3 + \epsilon/3.$ Além disto $|f(x)- h(x)| \leq \epsilon$ para todo $x \in [a, b] \setminus B_2$. 
- 
-Finalmente modificamos $h$ num conjunto $B_3$ de medida $\epsilon/3$  em torno de fronteira dos intervalos $U_i$ para obter uma função contínua $g$ que de fato coincide com $h$ no conjunto $[a, b] \setminus B_3$. 
- 
-Finalmente defina $B = B_2 \cup B_3$, $m(B) \leq \epsilon/3 + 2\epsilon/3 = \epsilon$ e $|g(x) - f(x)| \leq \epsilon$ para todo $x \in [a, b] \setminus B.$ 
- 
-[[littlewoodprinciples|Mais curiosidades]] 
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