การวัดภายนอกแบบเมตริก
ในทางคณิตศาสตร์มาตรวัดภายนอกเมตริกคือมาตรวัดภายนอกμที่กำหนดบนเซตย่อยของปริภูมิเมตริก ( X , d ) ที่กำหนดให้ โดยที่
สำหรับทุกคู่ของเซตย่อยAและB ที่แยกออกจากกันในเชิงบวกของX
การสร้างมาตรวัดภายนอกแบบเมตริก
ให้τ : Σ → [0, +∞] เป็นฟังก์ชันเซตที่กำหนดบนคลาส Σ ของเซตย่อยของXที่ประกอบด้วยเซตว่าง ∅ โดยที่τ (∅) = 0 สามารถแสดงได้ว่าฟังก์ชันเซตμที่กำหนดโดย
ที่ไหน
ไม่เพียงแต่เป็นการวัดภายนอกเท่านั้น แต่ยังเป็นการวัดภายนอกแบบเมตริกอีกด้วย (ผู้เขียนบางคนนิยมใช้ค่าสูงสุดในช่วงδ > 0 มากกว่าค่าลิมิตเมื่อδ → 0 ซึ่งทั้งสองวิธีให้ผลลัพธ์เดียวกัน เนื่องจากμ ( E ) จะเพิ่มขึ้นเมื่อδลดลง)
สำหรับฟังก์ชันτนั้นสามารถใช้ได้
โดยที่sเป็นค่าคงที่บวกτ นี้ ถูกกำหนดบนเซตกำลังของเซตย่อยทั้งหมดของXตามทฤษฎีบทการขยายของ Carathéodoryมาตรวัดภายนอกสามารถยกระดับเป็นมาตรวัดเต็มได้ มาตรวัดμ ที่เกี่ยวข้อง คือมาตรวัด Hausdorffมิติsโดยทั่วไปแล้ว เราสามารถใช้ฟังก์ชันมิติ ใดๆ ก็ได้
โครงสร้างนี้มีความสำคัญมากในเรขาคณิตแบบแฟรกทัลเนื่องจากเป็นวิธีที่ใช้ในการหาค่าการวัดแบบเฮาส์ดอร์ฟส่วนการวัดแบบการบรรจุ นั้น ดูคล้ายกันในแง่ผิวเผิน แต่ได้มาด้วยวิธีที่แตกต่างกัน คือการบรรจุลูกบอลไว้ภายในเซต แทนที่จะครอบคลุมเซตทั้งหมด
คุณสมบัติของการวัดภายนอกแบบเมตริก
ให้μเป็นมาตรวัดภายนอกเมตริกบนปริภูมิเมตริก ( X , d )
- สำหรับลำดับของเซตย่อยA , n ∈ N ใดๆ ของXที่มี
- และเนื่องจากA และA \ A แยกออกจากกันในเชิงบวก จึงสรุปได้ว่า
- เซตย่อยปิด d ทั้งหมด E ของ X สามารถวัด ได้แบบ μในแง่ที่ว่าเป็นไปตามเกณฑ์ของ Carathéodory ในรูปแบบต่อไปนี้: สำหรับเซตA และ B ทั้งหมดโดยที่A ⊆ EและB ⊆ X \ E
- ด้วยเหตุนี้ เซตย่อยบอเรลทั้งหมดของX ซึ่งได้มาจากการรวมกันแบบนับได้ การตัดกัน และผลต่างเชิงเซตของเซตเปิด/ปิดจึงสามารถวัดได้ด้วยμ