Bourbaki

§ 3. Tích chập của các độ đo trên nhóm

1. Các đại số của độ đo

Cho G là một nhóm compact địa phương. Ta quy ước một lần cho tất cả rằng các độ đo μ1,…,μn\mu_1, \ldots, \mu_n trên G được gọi là chập được nếu chúng chập được đối với ánh xạ

(x1,x2,…,xn)↦x1x2⋯xn; (x_1, x_2, \ldots, x_n) \mapsto x_1 x_2 \cdots x_n;

và chính bằng ánh xạ này mà tích chập ∗iμi*_{i} \mu_i sẽ luôn luôn được lấy. Nếu s∈G,t∈Gs \in G, t \in G, thì

(1)

εs∗εt=εst. \varepsilon_s * \varepsilon_t = \varepsilon_{st}.

Nếu s∈Gs \in G và μ∈M(G)\mu \in \mathscr{M}(G), thì

(2)

εs∗μ=γ(s)μ \varepsilon_s * \mu = \gamma(s) \mu
(3)
μ∗εs=δ(s−1)μ \mu * \varepsilon_s = \delta(s^{-1}) \mu

theo §1, No. 1, Ví dụ 3. Nếu G là Abel, việc nói rằng μ1\mu_1 và μ2\mu_2 khả hợp theo phép chập là tương đương với việc nói rằng μ2\mu_2 và μ1\mu_1 khả hợp theo phép chập, và khi đó ta có μ1∗μ2=μ2∗μ1\mu_1 * \mu_2 = \mu_2 * \mu_1. Khi G không Abel, có thể xảy ra việc μ1\mu_1 và μ2\mu_2 khả hợp theo phép chập mà μ2\mu_2 và μ1\mu_1 lại không như vậy (Bài tập 12).

Mệnh đề 1

— Cho G là một nhóm compact địa phương, λ,μ,ν\lambda, \mu, \nu là các độ đo ≠0\neq 0 trên G.

(i) Nếu λ,μ,ν\lambda, \mu, \nu chập được với nhau, thì λ\lambda và μ\mu, ∣λ∣∗∣μ∣|\lambda| * |\mu| và ν\nu, μ\mu và ν\nu, λ\lambda và ∣μ∣∗∣ν∣|\mu| * |\nu| cũng chập được với nhau, và ta có

λ∗μ∗ν=(λ∗μ)∗ν=λ∗(μ∗ν). \lambda * \mu * \nu = (\lambda * \mu) * \nu = \lambda * (\mu * \nu).

(ii) Nếu λ\lambda và μ\mu có thể lấy tích chập, cũng như ∣λ∣∗∣μ∣|\lambda| * |\mu| và ν\nu, thì λ,μ,ν\lambda, \mu, \nu có thể lấy tích chập. Tương tự nếu μ\mu và ν\nu có thể lấy tích chập, cũng như λ\lambda và ∣μ∣∗∣ν∣|\mu| * |\nu|.

Điều này suy ra từ Mệnh đề 1 của §1, No. 2.

Có thể tồn tại các độ đo λ,μ,ν\lambda, \mu, \nu trên G sao cho các tích chập λ∗μ\lambda * \mu, (λ∗μ)∗ν(\lambda * \mu) * \nu, μ∗ν\mu * \nu, λ∗(μ∗ν)\lambda * (\mu * \nu) đều được xác định, nhưng (λ∗μ)∗ν≠λ∗(μ∗ν)(\lambda * \mu) * \nu \neq \lambda * (\mu * \nu) (xem Bài tập 4).

Cho ρ\rho là một hàm hữu hạn nửa liên tục dưới >0> 0 trên GG sao cho ρ(st)≤ρ(s)ρ(t)\rho(st) \leq \rho(s)\rho(t) với mọi s,ts, t trong GG. Ta ký hiệu bởi Mρ(G)\mathscr{M}^\rho(G) không gian vectơ các độ đo λ\lambda trên GG sao cho ρ\rho khả tích đối với λ\lambda, và bởi ∥λ∥ρ\| \lambda \|_\rho (hoặc đơn giản là ∥λ∥\| \lambda \|) chuẩn ∫Gρ(s)d∣λ∣(s)\int_G \rho(s) d|\lambda|(s) trên không gian này. Khi ρ=1\rho = 1, ta thu được tập hợp M1(G)\mathscr{M}^1(G) các độ đo bị chặn trên GG.

Mệnh đề 2

(i) Hai phần tử bất kỳ của Mρ(G)\mathscr{M}^\rho(G) đều có thể chập được. (ii) Đối với phép chập, và đối với chuẩn ∥λ∥\| \lambda \|, Mρ(G)\mathscr{M}^\rho(G) là một đại số chuẩn đầy đủ, nhận εe\varepsilon_e làm phần tử đơn vị. (iii) C′(G)\mathscr{C}'(G) là một đại số con của Mρ(G)\mathscr{M}^\rho(G).

Cho λ,μ\lambda, \mu thuộc Mρ(G)\mathscr{M}^\rho(G), và ta sẽ chỉ ra rằng λ\lambda và μ\mu có thể chập được. Cho f∈K+(G)f \in \mathscr{K}_+(G). Vì ρ\rho là >0> 0 và nửa liên tục dưới, tồn tại một hằng k>0k > 0 sao cho f≤kρf \leq k\rho. Khi đó

∫∗f(st)d∣λ∣(s)d∣μ∣(t)≤k∫∗ρ(st)d∣λ∣(s)d∣μ∣(t) \int^* f(st) d|\lambda|(s) d|\mu|(t) \leq k \int^* \rho(st) d|\lambda|(s) d|\mu|(t)
≤k∫∗ρ(s)ρ(t)d∣λ∣(s)d∣μ∣(t) \leq k \int^* \rho(s)\rho(t) d|\lambda|(s) d|\mu|(t)
=k(∫∗ρ(s)d∣λ∣(s))(∫∗ρ(t)d∣μ∣(t)) = k \left( \int^* \rho(s) d|\lambda|(s) \right) \left( \int^* \rho(t) d|\mu|(t) \right)

(Ch. V, §8, No. 3, Hệ quả 1 của Mệnh đề 8). Do đó (s,t)↦f(st)(s,t) \mapsto f(st) là khả tích đối với (λ⊗μ)(\lambda \otimes \mu), suy ra λ\lambda và μ\mu chập được. Mặt khác, dùng Ch. V (§1, Mệnh đề 4, §6, Mệnh đề 2, §8, Hệ quả 1 của Mệnh đề 8) và sự kiện rằng (s,t)↦ρ(s)ρ(t)(s,t) \mapsto \rho(s)\rho(t) là nửa liên tục dưới trên G×GG \times G, ta có

∫G∗ρ(s)d∣λ∗μ∣(s)=∫G∗ρ(s)d∣λ∗μ∣(s) \int_G^* \rho(s) d|\lambda * \mu|(s) = \int_G^* \rho(s) d|\lambda * \mu|(s)
≤∫G×G∗ρ(st)d∣λ∣(s)d∣μ∣(t)≤∫G×G∗ρ(s)ρ(t)d∣λ∣(s)d∣μ∣(t) \leq \int_{G \times G}^* \rho(st) d|\lambda|(s) d|\mu|(t) \leq \int_{G \times G}^* \rho(s)\rho(t) d|\lambda|(s) d|\mu|(t)
=∫G×G∗ρ(s)ρ(t)d∣λ∣(s)d∣μ∣(t)=∥λ∥⋅∥μ∥. = \int_{G \times G}^* \rho(s)\rho(t) d|\lambda|(s) d|\mu|(t) = \| \lambda \| \cdot \| \mu \|.

Ta thấy rằng λ∗μ∈Mρ(G)\lambda * \mu \in \mathscr{M}^\rho(G) và ∥λ∗μ∥≤∥λ∥⋅∥μ∥\| \lambda * \mu \| \leq \| \lambda \| \cdot \| \mu \|. Theo Mệnh đề 1, Mρ(G)\mathscr{M}^\rho(G) là một đại số. Ánh xạ λ↦ρ⋅λ\lambda \mapsto \rho \cdot \lambda là một ánh xạ tuyến tính đẳng cự θ\theta từ Mρ(G)\mathscr{M}^\rho(G) vào M1(G)\mathscr{M}^1(G); nếu μ∈M1(G)\mu \in \mathscr{M}^1(G) thì 1/ρ1/\rho, vốn bị chặn địa phương và nửa liên tục trên, là khả tích địa phương đối với μ\mu, và ρ\rho là khả tích đối với (1/ρ)⋅μ(1/\rho) \cdot \mu, do đó (1/ρ)⋅μ∈Mρ(G)(1/\rho) \cdot \mu \in \mathscr{M}^\rho(G); điều này chứng tỏ rằng θ\theta là toàn ánh; vì thế Mρ(G)\mathscr{M}^\rho(G) là một đại số định chuẩn đầy đủ. Sau hết, hiển nhiên là εe\varepsilon_e là một phần tử đơn vị của Mρ(G)\mathscr{M}^\rho(G) và C′(G)\mathscr{C}'(G) là một đại số con của Mρ(G)\mathscr{M}^\rho(G) (§1, No. 4, Hệ quả của Mệnh đề 5).

Nếu ρ=1\rho = 1, Mệnh đề 2, (i) và (ii) cũng suy ra từ §1, Mệnh đề 2.

Mệnh đề 3

Cho μ1,…,μn\mu_1, \ldots, \mu_n là các độ đo trên G. Nếu mọi μi\mu_i, trừ nhiều nhất một, đều có giá compắc, thì các μi\mu_i là khả chập.

Thật vậy, gọi SiS_i là giá của μi\mu_i, và giả sử rằng SiS_i là compắc với i≠i0i \neq i_0. Cho K là một tập con compắc của G. Tập hợp các (x1,…,xn)∈∏iSi(x_1, \ldots, x_n) \in \prod_i S_i sao cho x1x2⋯xn∈Kx_1 x_2 \cdots x_n \in K là compắc, vì các điều kiện xi∈Six_i \in S_i với mọi ii, x1x2⋯xn∈Kx_1 x_2 \cdots x_n \in K kéo theo

xi0∈Si0−1−1⋯S1−1KSn−1⋯Si0+1−1. x_{i_0} \in S_{i_0-1}^{-1} \cdots S_1^{-1} K S_n^{-1} \cdots S_{i_0+1}^{-1} .

Vậy các μi\mu_i là khả chập (§1, No. 4, Mệnh đề 4).

Mệnh đề 4

Ánh xạ (λ,μ)↦λ∗μ(\lambda, \mu) \mapsto \lambda * \mu (tương ứng, (λ,μ)↦μ∗λ(\lambda, \mu) \mapsto \mu * \lambda), trong đó λ∈C′(G)\lambda \in \mathscr{C}'(G), μ∈M(G)\mu \in \mathscr{M}(G), xác định trên M(G)\mathscr{M}(G) cấu trúc của một môđun trái (tương ứng, phải) trên đại số C′(G)\mathscr{C}'(G).

Điều này suy ra từ các Mệnh đề 1 và 3.

Mệnh đề 5

Cho λ\lambda là một độ đo Haar trái (tương ứng, phải) trên G, và μ∈M1(G)\mu \in \mathscr{M}^1(G). Khi đó μ\mu và λ\lambda (tương ứng, λ\lambda và μ\mu) chập được, và μ∗λ=μ(1)λ\mu * \lambda = \mu(1)\lambda (tương ứng, λ∗μ=μ(1)λ\lambda * \mu = \mu(1)\lambda).

Ta có thể giả sử rằng μ⩾0\mu \geqslant 0. Cho f∈K+(G)f \in \mathscr{K}_+(G). Khi λ\lambda là một độ đo Haar trái,

∫∗dμ(x)∫∗f(xy) dλ(y)=∫∗dμ(x)∫f(y) dλ(y)=λ(f)∥μ∥, \int^* d\mu(x) \int^* f(xy)\, d\lambda(y) = \int^* d\mu(x) \int f(y)\, d\lambda(y) = \lambda(f)\|\mu\| ,

do đó hàm (x,y)↦f(xy)(x, y) \mapsto f(xy) là khả tích đối với (μ⊗λ)(\mu \otimes \lambda), và tích phân của nó đối với μ⊗λ\mu \otimes \lambda là λ(f)∥μ∥\lambda(f)\|\mu\|. Ta lập luận tương tự khi λ\lambda là một độ đo Haar phải.

Mệnh đề 6

Cho μ\mu và ν\nu là hai độ đo khả tích chập trên G. Cho χ\chi là một biểu diễn liên tục của G trong C∗\mathbf{C}^*. Khi đó χ⋅μ\chi \cdot \mu và χ⋅ν\chi \cdot \nu là khả tích chập và (χ⋅μ)∗(χ⋅ν)=χ⋅(μ∗ν)(\chi \cdot \mu) * (\chi \cdot \nu) = \chi \cdot (\mu * \nu).

Cho f∈K(G)f \in \mathscr{K}(G). Khi đó fχ∈K(G)f\chi \in \mathscr{K}(G), do đó hàm

(x,y)↦f(xy)χ(xy)=f(xy)χ(x)χ(y) (x, y) \mapsto f(xy)\chi(xy) = f(xy)\chi(x)\chi(y)

trên G×GG \times G là khả tích đối với μ⊗ν\mu \otimes \nu; do đó hàm (x,y)↦f(xy)(x, y) \mapsto f(xy) là khả tích đối với (χ⋅μ)⊗(χ⋅ν)(\chi \cdot \mu) \otimes (\chi \cdot \nu); do đó χ⋅μ\chi \cdot \mu và χ⋅ν\chi \cdot \nu là khả hợp chập. Hơn nữa,

⟨χ⋅μ∗χ⋅ν,f⟩=∫f(xy)χ(x)χ(y) dμ(x) dν(y)=∫(fχ)(xy) dμ(x) dν(y)=⟨μ∗ν,χf⟩, \langle \chi \cdot \mu * \chi \cdot \nu, f \rangle = \int f(xy)\chi(x)\chi(y)\, d\mu(x)\, d\nu(y) = \int (f\chi)(xy)\, d\mu(x)\, d\nu(y) = \langle \mu * \nu, \chi f \rangle ,

do đó (χ⋅μ)∗(χ⋅ν)=χ⋅(μ∗ν)(\chi \cdot \mu) * (\chi \cdot \nu) = \chi \cdot (\mu * \nu).

Mệnh đề 7

Cho G và G' là hai nhóm compact địa phương, u là một biểu diễn liên tục của G trong G', và μ1,…,μn\mu_1, \ldots, \mu_n là các độ đo trên G, tất cả đều ≠0\neq 0. Khi đó các khẳng định sau là tương đương: (i) uu là μi\mu_i-thực sự với mọi i, và các độ đo u(∣μi∣)u(|\mu_i|) chập được; (ii) các μi\mu_i chập được và uu là thực sự đối với ∗i(∣μi∣)*_{i}(|\mu_i|). Khi các điều kiện này được thỏa mãn,

∗iu(μi)=u(∗iμi). *_{i} u(\mu_i) = u(*_{i} \mu_i).

Điều này suy ra từ §1, No. 2, Hệ quả của Mệnh đề 1.

Hệ quả

Cho G là một nhóm compact địa phương, μ1,…,μn\mu_1, \ldots, \mu_n là các độ đo trên G. Để dãy (μi)1≤i≤n(\mu_i)_{1 \leq i \leq n} chập được, điều kiện cần và đủ là dãy (μˇn−i)0≤i≤n−1(\check{\mu}_{n-i})_{0 \leq i \leq n-1} cũng vậy, trong trường hợp đó

(μ1∗⋯∗μn)∨=μˇn∗⋯∗μˇ1. (\mu_1 * \cdots * \mu_n)^{\vee} = \check{\mu}_n * \cdots * \check{\mu}_1.

Điều này suy ra từ Mệnh đề 7 khi xét đẳng cấu x↦x−1x \mapsto x^{-1} của G lên nhóm đối.

2. Trường hợp một nhóm tác động trên một không gian

Cho X là một không gian compact địa phương mà trên đó một nhóm compact địa phương G tác động liên tục bên trái bởi

(s,x)↦s⋅x. (s, x) \mapsto s \cdot x.

Nếu μ1,…,μn\mu_1, \ldots, \mu_n là các độ đo trên G và ν\nu là một độ đo trên X, thì ta sẽ nói rằng chúng khả tích chập nếu chúng như vậy đối với ánh xạ (s1,…,sn,x)↦s1⋯snx(s_1, \ldots, s_n, x) \mapsto s_1 \cdots s_n x từ Gn×XG^n \times X vào X, và tích chập của chúng được hiểu theo nghĩa của ánh xạ này.

Nếu s∈Gs \in G và x∈Xx \in X, thì

(4)

εs∗εx=εsx. \varepsilon_s * \varepsilon_x = \varepsilon_{sx}.

Nếu s∈Gs \in G và μ∈M(X)\mu \in \mathscr{M}(X), thì

(5)

εs∗μ=γ(s)μ \varepsilon_s * \mu = \gamma(s)\mu
theo §1, No. 1, Ví dụ 3.

Mệnh đề 8

— Cho μ\mu là một độ đo trên GG, ν\nu là một độ đo trên XX. (i) Nếu μ\mu có giá compact, thì μ\mu và ν\nu chập được. (ii) Nếu ν\nu có giá compact, và nếu GG tác động một cách đúng lên XX, thì μ\mu và ν\nu chập được. Điều này suy ra từ Mệnh đề 4 của §1, No. 4.

Mệnh đề 9

— Đối với phép chập, M1(X)\mathscr{M}^1(X) là một môđun trái trên M1(G)\mathscr{M}^1(G), còn M(X)\mathscr{M}(X) và C′(X)\mathscr{C}'(X) là những môđun trái trên C′(G)\mathscr{C}'(G). Điều này suy ra từ Mệnh đề 8, và từ §1, các Mệnh đề 1, 3 và Hệ quả của Mệnh đề 5.

Mệnh đề 10

— Cho μ\mu là một độ đo trên GG, ν\nu là một độ đo trên XX, μ\mu và ν\nu có thể chập được. Giả sử thêm rằng tồn tại một độ đo dương β\beta trên XX sao cho γ(s)ν\gamma(s)\nu có cơ sở β\beta với mọi s∈Gs \in G. Khi đó μ∗ν\mu * \nu có cơ sở β\beta. Cho KK là một tập con compắc β\beta-không đáng kể của XX. Khi đó KK là γ(s)∣ν∣\gamma(s)|\nu|-không đáng kể với mọi s∈Gs \in G. Bây giờ,

∣μ∣∗∣ν∣=∫G(εs∗∣ν∣)d∣μ∣(s) |\mu| * |\nu| = \int_G (\varepsilon_s * |\nu|) d|\mu|(s)
(§1, No. 5, Mệnh đề 7), và ánh xạ s↦εs∗∣ν∣s \mapsto \varepsilon_s * |\nu| liên tục mơ hồ (§2, Mệnh đề 6). Do đó KK là ∣μ∣∗∣ν∣|\mu| * |\nu|-không đáng kể theo Chương V, §3, No. 3, Định lý 1. Vậy ∣μ∣∗∣ν∣|\mu| * |\nu| có cơ sở β\beta (Chương V, §5, No. 5, Định lý 2).

3. Phép chập và các biểu diễn tuyến tính

Mệnh đề 11

— Cho GG là một nhóm compact địa phương, EE là một không gian lồi địa phương tựa-đầy đủ, UU là một biểu diễn liên tục của GG trong EE. (i) Nếu λ∈C′(G)\lambda \in \mathscr{C}'(G), μ∈C′(G)\mu \in \mathscr{C}'(G), thì U(λ∗μ)=U(λ)U(μ)U(\lambda * \mu) = U(\lambda)U(\mu). (ii) Giả sử rằng EE là một không gian Banach, và đặt ρ(s)=∥U(s)∥\rho(s) = \|U(s)\| với s∈Gs \in G. Nếu λ∈Mρ(G)\lambda \in \mathscr{M}^\rho(G), μ∈Mρ(G)\mu \in \mathscr{M}^\rho(G), thì U(λ∗μ)=U(λ)U(μ)U(\lambda * \mu) = U(\lambda)U(\mu). Cho λ,μ\lambda, \mu thuộc C′(G)\mathscr{C}'(G). Với mọi x∈Ex \in E ta có, khi áp dụng đặc biệt các Mệnh đề 1 và 4 của Ch. VI, §1, No. 1,

U(λ∗μ)x=∫GU(s)x d(λ∗μ)(s) U(\lambda * \mu)x = \int_G U(s)x\, d(\lambda * \mu)(s)
=∫G×GU(st)x dλ(s) dμ(t)=∫G×GU(s)U(t)x dλ(s) dμ(t) = \int_{G \times G} U(st)x\, d\lambda(s)\, d\mu(t) = \int_{G \times G} U(s)U(t)x\, d\lambda(s)\, d\mu(t)
=∫GU(λ)U(t)x dμ(t)=U(λ)∫GU(t)x dμ(t)=U(λ)U(μ)x, = \int_G U(\lambda)U(t)x\, d\mu(t) = U(\lambda) \int_G U(t)x\, d\mu(t) = U(\lambda)U(\mu)x ,
do đó suy ra (i). Một lập luận tương tự có thể được áp dụng trong trường hợp (ii).

Vẫn với G là một nhóm địa phương compact, giả sử rằng G tác động liên tục bên trái trên một không gian địa phương compact X. Điều này xác định (§2, No. 4) một biểu diễn tuyến tính liên tục γ\gamma của G trong M(X)\mathscr{M}(X) (được trang bị tôpô hội tụ compact trong H(X)\mathscr{H}(X)).

Mệnh đề 12

Nếu λ∈C′(G)\lambda \in \mathscr{C}'(G) và μ∈M(X)\mu \in \mathscr{M}(X), thì

γ(λ)μ=λ∗μ. \gamma(\lambda)\mu = \lambda * \mu.

Theo Mệnh đề 7 của §1, No. 5,

λ∗μ=∫G(εs∗μ)dλ(s). \lambda * \mu = \int_G (\varepsilon_s * \mu) d\lambda(s).

Bây giờ, εs∗μ=γ(s)μ\varepsilon_s * \mu = \gamma(s)\mu (No. 2, công thức (5)) và

∫G(γ(s)μ)dλ(s)=γ(λ)μ \int_G (\gamma(s)\mu) d\lambda(s) = \gamma(\lambda)\mu

theo định nghĩa của γ(λ)\gamma(\lambda).

Hệ quả

Ánh xạ (λ,μ)↦λ∗μ(\lambda, \mu) \mapsto \lambda * \mu từ C′(G)×M(X)\mathscr{C}'(G) \times \mathscr{M}(X) vào M(X)\mathscr{M}(X) là hypoliên tục đối với các tập con đồng liên tục của C′(G)\mathscr{C}'(G) và các tập con compact của M(X)\mathscr{M}(X) (C′(G)\mathscr{C}'(G) và M(X)\mathscr{M}(X) lần lượt được trang bị tôpô hội tụ compact trong C(G)\mathscr{C}(G) và H(X)\mathscr{H}(X)).

Thật vậy, M(X)\mathscr{M}(X), được trang bị tôpô hội tụ compact trong H(X)\mathscr{H}(X), là gần đầy đủ. Do đó ánh xạ (λ,μ)↦γ(λ)μ(\lambda, \mu) \mapsto \gamma(\lambda)\mu từ C′(G)×M(X)\mathscr{C}'(G) \times \mathscr{M}(X) vào M(X)\mathscr{M}(X) là hypocontinuous đối với các tập con đẳng liên tục của C′(G)\mathscr{C}'(G) và các tập con compact của M(X)\mathscr{M}(X) (§2, No. 6). Khi đó chỉ cần áp dụng Mệnh đề 12.

Nhận xét

— 1) Cho λ0∈C′(G)\lambda_0 \in \mathscr{C}'(G). Ánh xạ μ↦λ0∗μ\mu \mapsto \lambda_0 * \mu từ M(X)\mathscr{M}(X) vào M(X)\mathscr{M}(X) là liên tục theo nghĩa mơ hồ. Thật vậy, cho f∈H(X)f \in \mathscr{H}(X). Ta có

⟨λ0∗μ,f⟩=∫f(sx)dλ0(s)dμ(x)=⟨μ,g⟩, \langle \lambda_0 * \mu, f \rangle = \int f(sx) d\lambda_0(s) d\mu(x) = \langle \mu, g \rangle,

trong đó g(x)=∫f(sx)dλ0(s)g(x) = \int f(sx) d\lambda_0(s). Khi đó, gg liên tục (Ch. VII, §1, No. 1, Bổ đề 1). Mặt khác, gọi S là giá của λ0\lambda_0 và K là giá của ff. Các điều kiện sx∈Ksx \in K và s∈Ss \in S kéo theo x∈S−1Kx \in S^{-1}K; do đó giá của gg được chứa trong S−1KS^{-1}K, nên g∈H(X)g \in \mathscr{H}(X). Khi ấy ⟨λ0∗μ,f⟩=⟨μ,g⟩\langle \lambda_0 * \mu, f \rangle = \langle \mu, g \rangle là một hàm liên tục theo tôpô mờ của μ\mu, điều đó chứng minh mệnh đề của chúng ta.

2) Cho μ0∈M(X)\mu_0 \in \mathscr{M}(X). Ánh xạ λ↦λ∗μ0\lambda \mapsto \lambda * \mu_0 từ C′(G)\mathscr{C}'(G) vào M(X)\mathscr{M}(X) là liên tục đối với các tôpô σ(C′(G),C(G))\sigma(\mathscr{C}'(G), \mathscr{C}(G)) và σ(M(X),H(X))\sigma(\mathscr{M}(X), \mathscr{H}(X)). Thật vậy, lấy f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X). Đặt h(s)=∫f(sx) dμ0(x)h(s) = \int f(sx)\, d\mu_0(x), ta có ⟨f,λ∗μ0⟩=⟨h,λ⟩\langle f, \lambda * \mu_0 \rangle = \langle h, \lambda \rangle, và h∈C(G)h \in \mathscr{C}(G) (Ch. VII, §1, No. 1, Bổ đề 1).

Mệnh đề 13

Ánh xạ* (s,μ)↦γ(s)μ(s, \mu) \mapsto \gamma(s)\mu từ G×M+(X)G \times \mathscr{M}_+(X) vào M+(X)\mathscr{M}_+(X) là liên tục khi tập hợp M+(X)\mathscr{M}_+(X) các độ đo dương trên XX được trang bị tôpô mờ.

Vì γ(s)μ=γ(ss0−1)γ(s0)μ\gamma(s)\mu = \gamma(ss_0^{-1})\gamma(s_0)\mu, suy ra từ Nhận xét 1 rằng chỉ cần chứng minh tính liên tục của ánh xạ đang xét tại một điểm có dạng (e,μ0)(e, \mu_0) với μ0∈M+(X)\mu_0 \in \mathscr{M}_+(X). Cho một hàm f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X) và một số ε>0\varepsilon > 0, khi đó vấn đề là chỉ ra rằng tồn tại một lân cận U của e trong G và một lân cận W của μ0\mu_0 trong M+(X)\mathscr{M}_+(X) sao cho các quan hệ s∈U,μ∈Ws \in U, \mu \in W kéo theo

∣∫f(sx) dμ(x)−∫f(x) dμ0(x)∣≤ε. \left| \int f(sx)\, d\mu(x) - \int f(x)\, d\mu_0(x) \right| \leq \varepsilon .

Cho V là một lân cận compact của giá đỡ K của ff trong X, và cho φ∈K+(X)\varphi \in \mathscr{K}_+(X) sao cho φ(x)=1\varphi(x) = 1 trên V; tồn tại một lân cận W0W_0 của μ0\mu_0 trong M+(X)\mathscr{M}_+(X) sao cho a=sup⁡μ∈W0μ(V)a = \sup_{\mu \in W_0} \mu(V) là hữu hạn: chỉ cần lấy W0W_0 là tập hợp các μ∈M+(X)\mu \in \mathscr{M}_+(X) sao cho ∣⟨φ,μ−μ0⟩∣≤1|\langle \varphi, \mu - \mu_0 \rangle| \leq 1. Vì ánh xạ (s,x)↦sx(s, x) \mapsto sx là liên tục, mặt khác tồn tại một lân cận compact U0U_0 của e trong G sao cho sK⊂VsK \subset V với mọi s∈U0s \in U_0; khi đó hàm (s,x)↦f(sx)(s, x) \mapsto f(sx) liên tục đều trên U0×VU_0 \times V và do đó tồn tại một lân cận U⊂U0U \subset U_0 của e sao cho ∣f(sx)−f(x)∣≤ε/2a|f(sx) - f(x)| \leq \varepsilon / 2a với mọi s∈Us \in U và x∈Vx \in V. Do đó, với s∈Us \in U và μ∈W0\mu \in W_0, ta có

∣∫f(sx) dμ(x)−∫f(x) dμ(x)∣≤ε/2; \left| \int f(sx)\, d\mu(x) - \int f(x)\, d\mu(x) \right| \leq \varepsilon / 2 ;

nếu W⊂W0W \subset W_0 là lân cận của μ0\mu_0 trong M+(X)\mathscr{M}_+(X) được tạo bởi các độ đo μ∈W0\mu \in W_0 sao cho ∣∫f(x) dμ(x)−∫f(x) dμ0(x)∣≤ε/2\left| \int f(x)\, d\mu(x) - \int f(x)\, d\mu_0(x) \right| \leq \varepsilon / 2, thì U và W thỏa mãn các yêu cầu.

Bài tập

Xem các bài tập cho § 3.

Machine translation of the English, by gpt-5.4, against glossary version 34. Not checked by a person.