15/05/09 06:48:32.99 rm0w8Qw4.net
>>372
どうも。スレ主です。理解が足りないんじゃないかな？
単にハメル基底だとか濃度だとか、そりゃー近視眼。 例えば下記
URLﾘﾝｸ(junology.hatenablog.com)
f(x+y)=f(x)+f(y) の時、f は何か？ junologyのブログ 2013-07-13
（抜粋）
大学学部2年生の線形代数の演習で、次が出題された：
問： 写像 f:R→R が、任意の x,y∈R について f(x+y)=f(x)+f(y) であるとする。
この時、f はR?線形写像か？
f(x+y)=f(x)+f(y) は R を加法群、つまり Z?加群として見た時の準同型であることを意味している。
ここで、R が Z?加群として、divisible（日本語では「可除」か？）であるので、自然にQ?加群と思うと、f が Q?線形であることは直ちにわかる。
ところが、選択公理を知っている人がちょっと考えれば、これは R?線形にはならないことがすぐにわかる。
それは、R に Q?線形空間としての基底、いわゆる Hamel 基底を入れれば確認できる。
この条件 f(x+y)=f(x)+f(y) は、wikipedia によると「Cauchy の関数等式」と呼ばれているらしい
（Cauchy's functional equation - Wikipedia, the free encyclopedia）。
では、Cauchy の関数等式を満たす関数 f:R→R は、いつR?線形になるだろうか。
ε-δ式の議論とか、有理数が実数上稠密であることの位相的（あるいは解析的）意味を知っているならば、f に連続性を課せば良いことがすぐにわかる。
つまり、次が成立する：
命題1： f:R→R は Cauchy の関数等式を満たすとする。
この時 f が R?線形であるための必要十分条件は、f が連続であること。
ところで、我々は、不連続な写像 R→R を沢山知っている。
ならば、是非とも問の反例を具体的に構成してみたくなる。
だが、その望みを打ち砕く命題が、[1]*1の§6の問題になっていた。
命題2
f:R→R は Cauchy の関数等式を満たすとする。
この時 f が連続であるための必要十分条件は、f が Lebesgue 可測であること。
（以下略）