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一种混合规模卡尔氏测度:桥接 Lebesgue 体积与曲面内容

综合数学 2025-09-08 v1

摘要

我们引入一族参数为 lambda>0lambda > 0 的 Borel 正则测度,将其增强为 Lebesgue 测度,通过在尺度不变的余维1边界结构处添加惩罚。利用对数正测度构造中的卡尔氏外测度,以混合规模 hλ(r)=rn+λrn1h_λ(r) = r^n + λ r^{n-1} 构造得到的测度 μλμ_λ 无缝地将 nn 维体积与 (n1)(n-1) 维曲面贡献组合在单个 σσ-可加框架中。关键结果包括:(i) μλμ_λ 为度量外测度,所有 Borel 可测集且 Borel 正则;(ii) 比例性质 μλ(tE)=tnμλ/t(E)μ_λ(tE) = t^n μ_{λ/t}(E)t>0t > 0;(iii) 对有界 Lipschitz 域 ΩΩ,维数常数 cn,Cn>0c_n, C_n > 0 满足 cn(Ω+λmathcalHn1(Ω))μλ(Ω)Cn(Ω+λmathcalHn1(Ω))c_n (|Ω| + λ mathcal{H}^{n-1}(∂Ω)) ≤ μ_λ(Ω) ≤ C_n (|Ω| + λ mathcal{H}^{n-1}(∂Ω)),直接将 μλμ_λ 与周长关联。这解决了 Lebesgue 测度对边界复杂度的忽视,同时保持与卡尔氏-豪斯蒙德范式的兼容性。潜在应用包括不规则域上的鲁棒数值积分、图像和形状处理中的周长正则化函数以及边界感知的概率建模。在 mathbbRmathbb{R}mathbbR2mathbb{R}^2 中提供示例,并与米氏内容及有限周长集相关。开放问题包括最优常数、BV 空间中的 coarea 公式以及向可测集的扩展。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.18011,
  title  = {A Mixed-Gauge Caratheodory Measure Bridging Lebesgue Volume and Surface Content},
  author = {Yash Thakur},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18011},
  year   = {2025}
}

备注

4 pages. Preliminary version