Bourbaki

Exercice 11, § 2

Intégration, VII

Bourbaki marks this one as harder than the rest.

Soient G un groupe localement compact, H un sous-groupe fermé de G, λ\lambda une mesure de Haar à gauche sur G ; on suppose qu’il existe sur G/HG/H une mesure μ\mu invariante par G telle que λ=μ#\lambda = \mu^{\#} et que μ(G/H)<+∞\mu(G/H) < +\infty. Soit ν\nu une mesure positive non nulle sur G/HG/H telle que ν(G/H)<+∞\nu(G/H) < +\infty. Soit enfin hh une fonction sur G ayant les propriétés du n° 4, prop. 8.

a) Soit A une partie borélienne de G/HG/H. Montrer que l’on a

∫Gh(s)ν(s−1A)dλ(s)=ν(G/H)μ(A). \int_G h(s)\nu(s^{-1}A)d\lambda(s) = \nu(G/H)\mu(A).
(utiliser la prop. 9 a) du n° 4).

b) Soient AiA_i (1⩽i⩽n1 \leqslant i \leqslant n) des parties boréliennes de G/HG/H, et pour tout ii, soit bi=sup⁡s∈Gν(s−1Ai)b_i = \sup_{s \in G} \nu(s^{-1}A_i). Montrer qu’il existe deux indices i,ji, j distincts tels que

∫Gh(s)ν(s−1Ai)ν(s−1Aj)dλ(s)≥(ν(G/H))2μ(G/H)((∑i=1nμ(Ai))2−μ(G/H)ν(G/H)∑i=1nbiμ(Ai)). \int_G h(s)\nu(s^{-1}A_i)\nu(s^{-1}A_j)d\lambda(s) \geq \frac{(\nu(G/H))^2}{\mu(G/H)} \left( (\sum_{i=1}^n \mu(A_i))^2 - \frac{\mu(G/H)}{\nu(G/H)} \sum_{i=1}^n b_i \mu(A_i) \right).
(raisonner comme dans le § 1, exerc. 28 a)).

Solution

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Transcrit du volume imprimé. Non traduit.