外測度が有限加法的でない例

114節の425頁13行目付近で \[ \color{blue}{ \begin{align} &\overline{m}が加法的ならば、\overline{m}e+\overline{m}e'=\overline{m}w=mwなることを要するが、\\ &不幸にして、任意の集合e に関してそうは行かない。\\ \end{align} } \] と書かれているが、そうは行かない例を調べたのでメモ。

\(V\) を \(V\subset [0,1]\) のVitali集合とする。また \(V'=[0,1]-V\) とする。このとき \[ \begin{align} &\overline{m}V \gt 0 \ (\because 省略) \\ &\overline{m}V' \ge 1 \ (\because 省略、めっちゃ面倒) \\ \end{align} \] なので、 \[ \overline{m}V + \overline{m}V' \gt 1 = m[0,1] \] である。 ググりまくってやっと見つけた。Webのない時代なら詰んでた。()´д`()

(参考)Some Solutions to Stein & Shakarchi's Real Analysis 1.33