✨Hầu khắp nơi

thumb|Hàm số y = 1/x [[hàm số liên tục|liên tục và khả vi hầu khắp nơi, cụ thể hơn là chỉ trừ điểm x = 0.]] Trong lý thuyết độ đo (một nhánh của giải tích toán học), một tính chất xảy ra hầu khắp nơi (tiếng Anh: almost everywhere, tiếng Pháp: presque partout, viết tắt h.k.n., a.e. hoặc p.p. ) nếu như, về cơ bản tính chất gần như luôn luôn xảy ra. Khái niệm hầu khắp nơi được định nghĩa chặt chẽ nhờ khái niệm độ đo không. Một phiên bản gần gũi của khái niệm này là khái niệm hầu chắc chắn của lý thuyết xác suất.

Cụ thể hơn, một tính chất xảy ra hầu khắp nơi nếu như tính chất này chỉ không xảy ra trên một tập con có độ đo không. Trong trường hợp độ đo chưa đủ, tập hợp những điềm không xảy ra tính chất có thể là tập con của một tập độ đo không. Trong trường hợp các tập hợp trên đường thẳng thực, ta hay đề cập tới độ đo Lebesque nếu như không có lưu ý gì đặc biệt.

Định nghĩa

Cho $(X,\backslash Sigma,\backslash mu)$ là một không gian đo được, một tính chất $P$ được gọi là xảy ra hầu khắp nơi trên $X$ nếu tồn tại một tập đo được $N\; \backslash in\; \backslash Sigma$ với $\backslash mu(N)\; =\; 0$, sao cho $x\backslash in\; X\backslash setminus\; N$ thì tính chất $P$ xảy ra.. Ta có thể phát biểu lại là "$P$ xảy ra hầu khắp nơi".

Cần lưu ý rằng tập $\{x\backslash in\; X:\; \backslash neg\; P(x)\}$ không nhất thiết phải có độ đo không, thậm chí có thể không đo được. Định nghĩa trên có thể được hiểu là, nếu $\{x\backslash in\; X:\; \backslash neg\; P(x)\}$ xảy ra trên một tập là tập con của $N$ đo được và có độ đo không thì cũng được tính là hầu khắp nơi. Tuy nhiên, trên không gian độ đo đủ, định nghĩa này ngay lập tức trở nên vô nghĩa.

Tính chất

• Nếu tính chất $P$ xảy ra hầu khắp nơi và kéo theo tính chất $Q$, khi này $Q$ cũng sẽ xảy ra hầu khắp nơi. Điều này xảy ra là nhờ tính đơn điệu của độ đo.
• Cũng nhờ vào tính cộng tính của độ đo, nếu $(P\_n)$ là một dãy hữu hạn hoặc đếm được các tính chất, mỗi tính chất con xảy ra hầu khắp nơi thì $\backslash forall\; n\; P\_n$ cũng xảy ra hầu khắp nơi.
• Tuy nhiên, nếu $(P\_n)$ là dãy không đếm được các tính chất, khi này $\backslash forall\; n\; P\_n$ chưa chắc đã xảy ra hầu khắp nơi. Ví dụ, ta lấy $\backslash mu$ là độ đo Lebesque trên $X\; =\; \backslash mathbf\; R$, xét dãy $P\_x$ là tính chất sao cho khi so sánh thì không bằng $x$ (tức là $P\_x(y)$ xảy ra khi và chỉ khi $y\; \backslash neq\; x$), mặc dù từng $P\_x$ một thì xảy ra h.k.n., mệnh đề hợp $\backslash forall\; x\; P\_x$ lại không xảy ra ở bất cứ đâu cả.

Ví dụ

• Nếu f : R → R khả tích Lebesque và $f(x)\; \backslash ge\; 0$ hầu khắp nơi, khi này $$\backslash int\_a^b\; f(x)\; \backslash ,\; dx\; \backslash geq\; 0$$ với mọi số thực . Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi $f(x)\; =\; 0$ hầu khắp nơi.
• Nếu f : [a, b] → R là hàm đơn điệu, do tập điểm gián đoạn của f là tập đếm được nên f khả vi hầu khắp nơi.
• Nếu f : R → R là đo được-Lebesque và với mọi số thực , khi này luôn tồn tại một tập _E_ sao cho, khi $x\; \backslash in\; E$, trung bình Lebesque là $$\backslash frac\{1\}\{2\backslash varepsilon\}\; \backslash int\_\{x-\backslash varepsilon\}^\{x+\backslash varepsilon\}\; f(t)\backslash ,dt$$ hội tụ đến khi $\backslash epsilon$ giảm về không. Tập _E_ này được gọi là tập Lebesque của _f_, ta có thể chứng minh phần bù của _E_ có độ đo không. Hay nói cách khác, trung bình Lebesque của _f_ hội tụ hầu khắp nơi đến _f_. *(_Định lý Lebesque về cấu trúc hàm khả tích Riemann_). Giả sử bị chặn, khi này _f_ khả tích Riemann khi và chỉ khi _f_ liên tục hầu khắp nơi.