量词与集合交并补的关系

在读 Axler 的 Measure, Integration & Real Analysis,其中第 36 页公式 2.49 引起了我的兴趣:Axler 是怎么写出来这种复杂的公式的?想到类型论中有着“积对于全称量词”、“余积对应存在量词”,我突然有了想法:

首先,给定一列良好函数 {fi}iI\{f_i\}_{i \in I},使得所有的逐点极限皆存在,并定义

f(x):=limfi(x),f(x) := \lim f_i(x),

此时可以断言:

f1((a,b))=jmkmfk1((a,b)).f^{-1}((a, b)) = \bigcup_j \bigcup_m \bigcap_{k \ge m} f^{-1}_{k}((a, b)).

其实可以翻译成:

f1((a,b))=jmkm,xfk1((a,b)).f^{-1}((a, b)) = \exists_j \exists_m \forall_{k \ge m}, x \in f^{-1}_{k}((a, b)).

这样便一目了然了。