Mình nghĩ đó là trọng điểm của bài này. Tức là chứng minh các hộp mở đó được sinh ra bởi tập $\{\Pi (-\infty, a_i)\}$. Mình thử chứng minh trường hợp $n=1$, bạn có thể sửa lại lời giải cho $n$ tổng quát, hay dùng quy nạp.
Ta muốn chứng minh với mọi $a,b \in R$, $(a,b)$ được sinh ra bằng đại số $\sigma$ của $X=\{(-\infty, c)\}$. Để xem, $[\alpha,b)=(-\infty,b) \cap (R-(\infty,\alpha)) \in A_\sigma(X)$, với mọi $\alpha <b$. Ta có thể chọn $\alpha_n=a+ 1/n$. Như vậy, $(a,b)= \cup [a+1/n,b) \in A_\sigma(X).$
Như vậy ta có, $B( R) \subset A_\sigma(X)$ (thật ra là bằng nhau). Sau đó, $B(Y)=\{A \cap Y: A \in B( R)\} \subset \{A \cap Y: A \in A_\sigma(X)\} \subset VP$.
Dấu $\subset$ cuối cùng không dễ thấy trực tiếp, nếu bạn không tin hay không dễ thấy, thì mình sẽ suy nghĩ cách chứng minh cho dấu đó.
Để mình chứng minh nốt phần còn lại.
$$\{A \cap Y: A \in A_\sigma(X)\} \subset A_\sigma\{Y \cap A: A \in X\}$$
Gọi là VT và VP lần nữa.
(thật ra ở đây là đẳng thức "=" chứ không phải chỉ là quan hệ tập con, nhưng ở đây ta chỉ cần quan hệ tập con là đủ. Điều này có thể hiểu nôm na là việc sinh ra đại số $\sigma$ từ 1 tập và sau đó giao với $Y$ giống như ta giao với $Y$ sau đó sinh ra đại số $\sigma$. Đó là vì việc sinh ra đại số $\sigma$ chỉ là lấy giao, hợp, phần bù của những "phần tử", và "tương thích" với việc giao với $Y$, nên ta có thể giao với $Y$ trước hay sau cũng vậy).
Xét 1 đại số $\sigma$ khác: $\sum = \{A \subset R: Y \cap A \in VP\}$. Bạn check $\sum$ là đại số $\sigma$. Sau đó, ta có
$$\{Y \cap A: A \in X\} \subset VP \Rightarrow X=\{A: A \in X\} \subset \sum$$
Vì vậy, $A_\sigma(X) \subset \sum$ vì $\sum$ là đại số $\sigma$. Sau đó, theo định nghĩa của $\sum$ ta có $\forall A \in A_\sigma(X), Y \cap A \in VP$, là đpcm.
- Nxb yêu thích