Así a bote pronto se me ocurre la siguiente:
Una función es medible si para todo x de su dominio, el conjunto f(x) > a es medible para todo a real.
Tomemos dos funciones; f, g, medibles, es decir, con dicha propiedad: f(x) > a y g(x) > a para todo a.
Hemos de provar que para todo x de la interesección de los dominios de f y g; (f + g)(x) > a, para todo a real. Sin pérdida de generalidad, podemos suponer que tanto f como g son funciones estrictamente positivas. De este modo, (f + g)(x) > f(x) para todo x; pero si es así, como por hipótesis se tiene f(x) > a, se sigue que (f + g)(x) > f(x) > a; para todo x del dominio y para todo a real, luego (f + g) es medible.
Esta demostración usa la definición de la Medida de Lebesgue, pero es análoga para cualquier medida. Es fácil comprobarlo para la medida de probabilidad, por ejemplo.
Una alternativa, es usar que f(x) es medible si, y sólo sí, |f(x)| lo es (ya que |f(x)| >= f(x) > a). Con ello nos ahorramos puntualizar que f y g son funciones positivas. En efecto: si f y g son medibles, entonces |f| y |g| lo son. Puesto que |g| >= 0 para todo x, se tiene |f|+|g| >= |f|; y como |f| es medible, en particular |f(x)| > a; luego |f(x)| + |g(x)| >= |f(x)| > a para todo x y para todo a real. Vemos así que la suma de dos funciones medibles, da una función medible.
Bonus: Si f(x) > a, entonces, para todo k real, k·f(x) > k·a. Como k·a es real para cualquier a y cualquier k, se tiene que k·f(x) es medible.
Corolario: El conjunto de las funciones medibles es un R-espacio vectorial; que además es de Banach si se le añade una métrica.