intro teoría medida pdf

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1 Línea es una longitud sin anchura. Superficie es lo que sólo tiene longitud y anchura. Sólido es lo que tiene longitud, anchura y profundidad. Longitud, área y volumen en comparación con el patrón unidad (segmento, cuadrado o cubo). Euclides (en torno a 330 -275 a.C.). Eudoxo (en torno a 400 -347 a.C.). El volumen de un cono es un tercio del volumen del cilindro con la misma base y altura. Introducción a la Teoría de la Medida

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Page 1: Intro teoría medida pdf

1

Línea es una longitud sin anchura.

Superficie es lo que sólo tiene longitud y anchura.

Sólido es lo que tiene longitud, anchura y profundidad.

Longitud, área y volumen en comparación con el

patrón unidad (segmento, cuadrado o cubo).

Euclides (en torno a 330 -275 a.C.).

Eudoxo (en torno a 400 -347 a.C.).

El volumen de un

cono es un tercio del

volumen del cilindro

con la misma base y

altura.

Introducción a la Teoría de la Medida

Page 2: Intro teoría medida pdf

2

Arquímedes (287- 212 a.C.).

El área de un círculo es igual la

de un triángulo rectángulo con

un cateto igual al radio y el otro

igual a la longitud de la

circunferencia.

.71

103

71

103

Introducción a la Teoría de la Medida

Primera definición de medida de un conjunto

acotado

Georg Cantor (1845-1918).

A.nRA

No aditiva* salvo para conjuntos completamente

separados; un conjunto mide lo mismo que su

adherencia y, así, lo racionales y los irracionales

de miden 1, igual que el intervalo.

,si A B A B A B

1,0

(*)

Page 3: Intro teoría medida pdf

3

Definió conjuntos medibles como aquellos cuya medida exterior

coincide con la interior.

Giuseppe Peano (1858-1932).

Medida exterior : aproximaciones externas con polígonos. AMedida interior: .\ ARR

A A

R

Relación entre medida e integración:

una función acotada es integrable

Riemann en si y sólo si el

conjunto E limitado por la gráfica de la

función y las rectas e

es medible, y .Edxxf

b

a

ba,

bxax , 0yE

a b x

fy,

f

Introducción a la Teoría de la Medida

La medida de Peano es aditiva para uniones finitas.

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Introducción a la Teoría de la Medida

Simplificó la medida de Cantor empleando

cuadrados de igual lado en lugar de polígonos.

Camille Jordan (1838-1922).

Estableció una medida numerable aditiva* definida

sobre conjuntos borelianos –los obtenidos mediante

uniones o diferencias de los abiertos de un espacio

topológico-.

Émile Borel (1871-1956).

Planteó una definición de los conjuntos de medida nula. Según esta, el

conjunto de los racionales de mide 0. 1,0

(*) La medida de una unión numerable y disjunta de

conjuntos medibles es la suma de sus medidas.

La aditividad numerable es fundamental en la teoría de la integración

abstracta; el teorema fundamental sobre el paso al límite de la integral de

Lebesgue es consecuencia de la aditividad numerable.

Page 5: Intro teoría medida pdf

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Introducción a la Teoría de la Medida

Definición: Una medida en un espacio medible es una función no negativa

que satisface: RA:

1) ,02) es aditiva. Es decir, si , entonces

Si esto es cierto también para uniones numerables, entonces es numerable

aditiva.

BA .A B A B

Como consecuencia de estas propiedades tenemos que:

1) ,cABABB

2) ,\, si ABABBA

3) , ,y si BABA

4) , , si BABA

5) ,BABABA

6) .BABA

A B

A B

B A

Page 6: Intro teoría medida pdf

6

Introducción a la Teoría de la Medida

Ejemplos de cálculo de medidas mediante recubrimientos con polígonos

(enlosado).

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his

toria

sd

ela

cie

ncia

.co

m

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Introducción a la Teoría de la Medida

-Son autosemejantes (de forma exacta, aproximada o estadística).

-Se generan mediante algoritmos recursivos.

-Su dimensión topológica es estrictamente menor que su dimensión fractal.

Los fractales son objetos cuya estructura básica,

fragmentada o irregular, se repite a diferentes

escalas. Se caracterizan porque:

Son fractales naturales las nubes, la línea de la costa, los sistemas

montañosos, el sistema circulatorio, etc.

-Tienen detalle a cualquier escala.

http://ciencias.fractales.googlepages.com

http://www.miqel.com

Page 8: Intro teoría medida pdf

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Introducción a la Teoría de la Medida

La dimensión topológica de un objeto se calcula en base al orden de cierto

recubrimiento abierto del mismo.

2

3 4

De forma intuitiva, la dimensión topológica puede entenderse como el número mínimo

de bolas abiertas que deben intersecarse para recubrir el objeto -cuando el diámetro

de las mismas tiende a cero- menos uno. Así, la de un segmento es 1, la de un

cuadrado es 2 y la de un cubo es 3. La dimensión topológica de un punto es 0, y la del

conjunto vacío es -1.

La dimensión fractal de un objeto informa de en que medida el objeto llena el

espacio. Las más empleadas son la dimensión de Hausdorff-Besicovich o de

autosemejanza, la del recuento de cajas y la de Rényi.

2

3

3

2 2

2

Page 9: Intro teoría medida pdf

Introducción a la Teoría de la Medida

La curva de Peano.

La curva de Hilbert.

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Dimensión topológica, 1. Dimensión de Hausdorff, 2

Dimensión topológica, 1. Dimensión de Hausdorff, 2

Son “curvas que llenan un espacio”.

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Introducción a la Teoría de la Medida

La curva de Koch. El copo de Koch.

10

Dimensión topológica, 1.

Dimensión de Hausdorff, 1,2619

Dimensión topológica, 1.

Dimensión de Hausdorff, 1,2619

Page 11: Intro teoría medida pdf

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Introducción a la Teoría de la Medida

Ejemplo: Cálculo de dimensión fractal.

1 2

2

1

1 2 2

2

2

1

1 1

2 2, 1.d d

2 4, 2.d d 2 8, 3.d d

3 4,

ln 4ln 3 ln 4, .

ln 3

d

d d

1

3

Page 12: Intro teoría medida pdf

El conjunto de Cantor.

Polvo de Cantor 2D (1.2619).

Dimensión topológica, 0.

Dimensión de Hausdorff-Besicovitch, 0,6309.

Polv

o d

e C

anto

r 3D

(1,8

928)

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Introducción a la Teoría de la Medida

Page 13: Intro teoría medida pdf

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Introducción a la Teoría de la Medida

Dimensión topológica, 1.

Dimensión de Hausdorff, 1,585

El triángulo de Sierpinski.

Page 14: Intro teoría medida pdf

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Introducción a la Teoría de la Medida La alfombra de Sierpinski.

Dimensión topológica, 1.

Dimensión de Hausdorff, 1,9828.

La esponja de Menger.

Dimensión topológica, 1.

Dimensión de Hausdorff, 2,7268.

Page 15: Intro teoría medida pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Fractal

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Introducción a la Teoría de la Medida

El conjunto de Mandelbrot.

Dimensión topológica, 1. Dimensión de Hausdorff, 2.

http://webs.um.es

Page 16: Intro teoría medida pdf

Introducción a la Teoría de la Medida

16

http://commons.wikimedia.org

El conjunto de Julia.

Page 17: Intro teoría medida pdf

Introducción a la Teoría de la Medida

17

www.sciface.com

wwww.wikimedia.org

El árbol de Pitágoras.

wwww.wikimedia.org

Page 18: Intro teoría medida pdf

Introducción a la Teoría de la Medida

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La curva de Lévy.

ww

ww

.wik

ime

dia

.org

La curva del dragón.

jimloy.com

http://mathforum.org