Definition: Dirac-Maß

Sei eine Grundmenge.
Sei eine -Algebra über .
Sei fest.

Als Dirac-Maß (auch Einpunktverteilung) in bezeichnen wir:

Beweis

Wir wollen nun zeigen, dass es sich bei dem Dirac-Maß um ein wohldefiniertes Maß handelt.

Hierzu ist zu zeigen, dass:

  1. und
  2. ist -Additiv.

1.

Die erste Eigenschaft ist leicht einzusehen, da stets gilt: .
Damit ist folglich .

2. ist -additiv.

Es ist zu zeigen, dass

wobei eine Mengenfolge paarweise disjunkter Mengen ist.

Hierzu rufen wir uns noch mal die Definition des Dirac-Maßes in Erinnerung:

Memo - Definition des Dirca-Maßes

An dieser Stelle bietet sich eine Fallunterscheidung an:

  1. Die Mengenfolge enthält (mindestens) eine Menge mit .
  2. Für alle Mengen gilt mit .

2.1 enthält (mindestens) eine Menge mit .

Damit gilt auf jeden Fall schon mal

denn .

Da die Mengen der Folge nach Voraussetzung paarweise disjunkt sind, gilt hier sogar, dass es nur genau eine Menge mit geben kann.

Gäbe es eine zweite Menge mit so wäre und das geht nicht, denn alle sind ja paarweise disjunkt.

Damit gilt weiter:

Also

was zu zeigen war.

2.2 Für alle Mengen gilt mit .

Dann kann auch nicht Element der disjunkten Vereinigung sein, also

Dann ist aber auch:

Also

was zu zeigen war.

3.3 Schluss

Da also in jedem Fall

ist -Additiv, was zu zeigen war.

3. Schluss

Da beide Eigenschaften

  1. und
  2. ist -Additiv.

gezeigt werden konnten, gilt, dass es sich bei um eine wohldefinierte Maßfunktion handelt - was zu zeigen war.