¿Los conjuntos no medibles cuyas secciones son nulas están siempre contenidos en un conjunto medible nulo?

Equipar R 0 × Ω con la estructura de medida del producto de la medida Borel para R 0 y una medida de probabilidad para Ω .

Supongamos que tenemos un conjunto S = t 0 ( t , mi t ) todas cuyas secciones mi t son medibles y tienen probabilidad cero.

Desafortunadamente, S es potencialmente no medible. ¿Podemos al menos probar que está contenido en un conjunto medible de medida de producto cero?

El ejemplo habitual de un conjunto no medible en la diagonal del cuadrado unitario de Borel no constituye un contraejemplo ya que la diagonal es medible y nula.

Respuestas (1)

No. Por ejemplo, consideremos la medida de Lebesgue sobre R 2 . Se puede demostrar que si A R 2 es medible con medida positiva, entonces hay 2 0 diferentes valores de X tal que A contiene un punto de la forma ( X , y ) . Además, solo hay 2 0 diferentes subconjuntos de Borel de R 2 , y cualquier conjunto medible de medida positiva contiene un conjunto de Borel de medida positiva. Usando esto, por una recursión transfinita de longitud 2 0 , puedes construir un conjunto S R 2 tal que S corta cada conjunto de Borel de medida positiva (y por lo tanto cada conjunto medible de medida positiva), pero para cada X R , S contiene como máximo un punto de la forma ( X , y ) (sólo uno por uno elige puntos para poner en S para hacerlo intersectar cada conjunto Borel de medida positiva, evitando cualquier X -valores que ya ha elegido). Entonces cada sección de S es medible con medida 0 . Sin embargo, S no está contenido en ningún conjunto medible de medida 0 , o de hecho en cualquier conjunto medible que no tiene medida completa, ya que S corta todo conjunto medible de medida positiva.

Los matemáticos son realmente una raza completamente diferente de humanos. ¡Gracias!
@YousefKaddoura Construcciones como esta son una gran parte de lo que hace que las matemáticas sean divertidas (para mí).