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§ 2。支持某项措施
1. 限制的措施到开放的集合。 定义通过本地数据进行测量
令X为局部紧致空间,Y为X中的开集合。 X 的子空间 Y 是局部紧致的,并且在拓扑向量空间 E 中定义的、在 Y 上定义并具有紧致支持的每个连续函数和值,可以通过连续性扩展到所有 X,方法是在 CY 上给它值 0;因此,可以用这种方式认同空间 K(Y;E) 与K(X;E) 的线性子空间形成,该线性函数具有紧致支撑 * 包含在 * Y 中。 如果 μ 是X 上的度量,则显然限制的μ到K(Y;C)是Y上的测度,称为μ到开放子空间Y的*限制*,或μ在Y上*诱导*的测度,并表示为μ∣Y。根据§1、第5和第6项,∣μ∣、Rμ和Iμ的限制到Y分别为∣μ∣Y∣、R(μ∣Y)和I(μ∣Y)。如果μ是实数,则根据§1, No. 5的公式(8),μ+和μ−到Y的限制分别为(μ∣Y)+和(μ∣Y)−。
人们立即看出,如果Y和Z是X中的两个开集合,使得Y⊃Z,并且如果μ∣Y和μ∣Z是μ到Y和Z的限制,那么μ∣Z也是限制 μ∣Y 到局部紧致空间 Y 的开子空间 Z。
在 Ch. IV, §5, No. 7 我们将把定义推广到Y是X的局部紧凑子空间的情况。
注 Y 上的某个度量 不一定 限制 X 上的某个度量(cf. 第 V, §7, No. 2,第 3 条)。
对于例,令Y为X=R的开区间]0,1[; 映射
f↦∫01xf(x)dx
是Y上的测度,因为K(Y;C)中的每个函数在R中的0邻域上都是零。然而,该措施不能可扩展到R上的措施,因为在相反的情况下,其函数f∈K(Y;C)的限制至集合使得∥f∥≤1将受到限制;但这是错误的。
然而,我们有以下命题:
让*(Yα)α∈A*成为*X*的开放覆盖*并假设给定,在每个子空间*Yα,*测量*μα,*以这样的方式,对于每个对*(α,β),*限制* μα 和 μβ 到 Yα∩Yβ 相同。在这些条件下,存在一个且只有一个测度μ*在*X*上,其限制到*Yα*等于*μα*对于每个指标*α。
引用了 2 · 被以下引用 2
引用了 引理 1, III § 1, 命题 6, III § 1
被以下引用 习题 12, § 5, 命题 8, VI § 2
首先让我们证明,每个函数f∈K(X;C)都可以写成有限和f=∑ifi的形式,其中,对于每个函数fi∈K(X;C),都存在指标αi使得Supp(fi)⊂Yαi。 如果K=Supp(f),则存在指标αi(1≤i≤n)的有限数,使得Yαi形式覆盖K;设 hi (1≤i≤n) 是X的映射连续到[0,1],使得hi的支撑是紧凑的并且包含在1≤i≤n的Yαi中,并且使得∑i=1nhi(x)=1在K上(§ 1, No. 2,引理1); 函数fi=fhi满足要求。 这首先表明,如果存在满足要求的度量μ,那么它是*唯一的*,因为对于每个有限的和f=∑i=1nfi,其中fi∈K(Yαi;C),必然是μ(f)=∑i=1nμαi(fi)。 Moreover, we will have shown the existence of a linear form μ on K(X;C) whose restriction to each subspace K(Yα;C) is μα, provided we demonstrate the following property: if (gi)1≤i≤m and (hj)1≤j≤n are two finite sequences of functions in K(X;C) such that gi∈K(Yαi;C) for 1≤i≤m, hj∈K(Yβj;C) for 1≤j≤n and
i=1∑mgi(x)=j=1∑nhj(x)=1 on
K, then
i=1∑mμαi(fgi)=j=1∑nμβj(fhj). Now,
fgi=j=1∑nfgihj,
从而
i=1∑mμαi(fgi)=i=1∑mj=1∑nμαi(fgihj). 同样,
j=1∑nμβj(fhj)=j=1∑ni=1∑mμβj(fgihj). 但由于
fgihj的支持包含在
Yαi∩Yβj中,所以我们有
μαi(fgihj)=μβj(fgihj),它建立了我们的断言。
仍有待观察μ是X的测度;现在,X的每个点都承认一个包含在Yα之一中的紧邻域;因此,结论立即从μ的定义和§1, No. 3的第6条命题得出。
推论(本地化原理) 08MS
— *令μ和ν为X的两个度量,并令(Yα)为X的开集合族,使得对于μ和ν的每个α、限制至Yα是平等的;那么 μ 的限制和 ν 到 Y=⋃αYα 相等。
被以下引用 2
被以下引用 § 2. 。支持某项措施, 例, V § 6
2. 支持某项措施
令μ为局部紧致空间X的测度,并令G为开集合U⊂X的集合,使得μ到U的限制为零;它立即从本地化的原理(No. 1,Prop.1)得出,如果U0是集合U∈G的并,那么U0本身属于到G,因此最大的集合 G。
如果μ是局部紧致空间X的测度,则定义是μ的支持,表示为Supp(μ),是闭集合与开集合的最大的互补X,其中μ中的限制是零。
说点x∈X不支持属于到μ的支持意味着存在x的开邻域V,使得μ到V的限制为零;因此,说x属于对μ的支持意味着,对于x的*每个*邻域V,都存在函数f∈K(X;C),其支持度包含在V中,使得μ(f)=0。
— 1) 对于X的测度为*零*,其支持度为*空*是必要且充分的。 2)勒贝格测度对R的支持是整条线R;因为,它是非空并且在每个翻译下都是不变的。
3) 在R的区间X=[0,1]上,考虑可数稠密子集,排列成序列(an),并令μ为通过将每个n≥0的质量2−n放置在点an定义的度量(§ 1, No. 3、例I)。 μ的支持是X的全部;例如,令x为X的任意点,V为x的邻域,f为X上的连续实值函数≥0,在点处等于1 x,其支持度包含在V(§ 1, No. 2,引理 1); y∈V的集合使得f(y)>0在X开放,因此包含点an,因而μ(f)≥f(an)2−n>0。
引用了 2
引用了 III § 1. 。局部紧凑措施空间, 引理 1, III § 1
因为,如果 μ 的限制到开集合 U 的零是零,那么∣μ∣ 的限制也是零(当 μ 为实数时,μ+ 和 μ−),反之亦然。
注μ+和μ−的支持可以是非空并且*相同*(cf.Ch.V, § 5,Exer.5)。
如果 μ 和 ν 是局部紧凑空间 X 上的两个测度,使得 ∣μ∣≤∣ν∣,则Supp(μ)⊂Supp(ν)。
因为,如果 ν 的限制到开集合的值是零,那么μ 的值也是零。
因为,如果开放集合的两个小节中的限制是零,那么它们的和中的限制也是如此。
如果μ和ν是两个“正”测度,则λ=μ+ν的支持度“等于”μ和ν的支持度中的并;因为,如果x0是并的点,并且V是x0的任意邻域,则存在一个连续的函数f≥0,其支持包含在V中,并且数之一μ(f),ν(f)为>0; 更不必说,λ(f)=μ(f)+ν(f)>0。
测量μ的限制对开放集合U的支持是μ的支持在U上的迹线。
被以下引用 1
被以下引用 命题 14
局部紧凑空间X上的集合措施,其支持包含在封闭的集合F中,是M(X;C)的模糊封闭线性子空间。
被以下引用 3
被以下引用 推论, 命题 13, 习题 6, § 5
因为,它是具有方程 μ(f)=0 的模糊封闭超平面的交,其中 f 运行于 H(X;C) 中的函数的集合,其支持度不与 F 相交。
假设 X 不是紧凑的:给定 X 上的测量的空间 M(X;C) 上的过滤器 Φ,我们可以说测量 μ 沿着 Φ 无限期后退,如果对于每个紧凑子集 X中的K,存在集合M∈Φ,使得对于每个度量μ∈M都有Supp(μ)∩K=∅。
— *如果Φ是M(X;C)上的过滤器,使得μ的支持度沿着Φ无限后退,则μ相对于Φ模糊地收敛到0。
被以下引用 1
被以下引用 习题 1, § 2
令f为K(X;C)中的任意函数,并令K为其支持。到假设时,存在集合 M∈Φ,使得对于每个度量 μ∈M,Supp(μ)∩K=∅;由此可见,对于所有μ∈M,μ(f)=0,这证明了命题。
3. 措施的支援刻画
到定义时,如果函数 f∈K(X;C) 不与测度 μ 的支持相交,则 μ(f)=0;但以下更精确的结果是正确的:
— *令 μ 为局部紧致空间 X 的测度。对于每个函数 f∈K(X;C),即 Supp(μ)、μ(f)=0 上的零。
引用了 1 · 被以下引用 5
引用了 引理 1, III § 1
被以下引用 命题 10, 命题 12, 定理 1, 推论 3, 命题 3, IV § 2
集合K=Supp(f),S=Supp(μ)。给定数ε>0,令V为x∈X的集合,使得∣f(x)∣<ε; V 是假设的开集合包含 S,因而CS 是紧集 CV 的邻域。由此可见,在 [0,1] 中存在 X 的连续映射 h,在 CV 上等于 1,并且CS 中包含支持(§ 1, No. 2,引理 1)。由于fh的支撑不与S、μ(fh)=0相交。另一方面,f=fh在K∩CV上,∣fh∣≤∣f∣在X上,因而∣f−fh∣≤2ε在X上,通过V的选择。最后观察到存在数MK,使得∣μ(g)∣≤MK∥g∥对于每个函数g∈K(X;C),其支持度包含在K中;因为f−fh的支持度包含在K、∣μ(f−fh)∣≤2MKε以及∣μ(f)∣=∣μ(f−fh)∣≤2MKε中;因为 ε 是任意的,μ(f)=0。
— *如果K(X;C)中的两个函数f,g在Supp(μ)上相等,则μ(f)=μ(g)。
被以下引用 1
被以下引用 推论 2
— *令μ为X的正测度;如果f∈K(X;C)使得f(x)≥0在Supp(μ)上,那么μ(f)≥0。
引用了 1 · 被以下引用 4
引用了 推论 1
被以下引用 命题 11, 推论 3, 推论 3, 命题 4, III § 3
对于 f=∣f∣ 于 Supp(μ),因此根据推论 1 为 μ(f)=μ(∣f∣)≥0。
— *令μ为X的有界测度;如果f∈K(X;C)使得∣f(x)∣≤a在Supp(μ)上,则∣μ(f)∣≤a∥μ∥。
引用了 2 · 被以下引用 2
引用了 III § 1. 。局部紧凑措施空间, 推论 2
被以下引用 推论 1, 命题 4, III § 3
对于Supp(∣μ∣)=Supp(μ),如果h是X到[0,1]的连续映射,在Supp(f)上等于1并且有紧支撑,那么∣f(x)∣≤ah(x)在Supp(μ)上,因此
∣μ∣(∣f∣)≤a∣μ∣(h)≤a∥μ∥
由推论2;然后从§ 1, No. 6的公式(13)得出结论。
— 设μ为X的正测度;如果f在K+(X)中是函数,使得μ(f)=0,则f在Supp(μ)上是零。
被以下引用 1
被以下引用 命题 3, IV § 2
令x为X的点,使得f(x)>0;让我们证明 x 不会属于到 Supp(μ)。因为,存在x和数a>0的紧凑邻域V,使得f(y)≥a位于V上。如果 g 是任何连续的函数 ≥0,且支持包含在 V 中,让我们证明 μ(g)=0;事实上,如果一个集合b=∥g∥,那么g≤bf/a,从而μ(g)≤bμ(f)/a=0。
— 令 μ 为局部紧凑空间 X 的测度;对于每个函数g∈C(X;C),测度g⋅μ的支持是点x∈Supp(μ)的集合的闭包T,使得g(x)=0。
引用了 1 · 被以下引用 1
引用了 命题 8
被以下引用 推论
集合S=Supp(μ);让x0是点而不是属于到T;存在x0的开邻域V,使得在V∩S的每点,g是零;如果f∈K(X;C)包含在V中的支持,那么fg在S上是零,因此(命题8)μ(gf)=0;其他字、g⋅μ至V中的限制为零。
相反,假设g⋅μ的限制到点x0∈X的开放邻域W是零,让我们证明不存在g是=0的W∩S的点。事实上,如果存在这样的点y,那么就会存在y的紧邻域U,包含在W中,每点x,其中g(x)=0;但是每个函数f∈K(X;C)包含在U中的支持都可以写成f=gh,其中h∈K(X;C)包含在U⊂W中的支持;然后是μ(f)=μ(gh)=0,与假设y∈S相反。
注即T包含在μ的支持度S和g的支持度交中,但不一定等于这个交。对于例,如果X=R、μ是点 0和g(x)=x处的狄拉克测度,则g⋅μ=0甚至是g和μ的支持度的虽然交约化到点 0,因此是非空。
— 在阶中,措施g⋅μ为零,在μ的支持下,g为零是必要且充分的。
因为,∣μ∣也是一个紧支持的测度,因此我们可以将注意力限制在μ≥0的情况;如果h是X到[0,1]的连续映射,具有紧支撑并且在Supp(μ)上等于1,那么对于每个函数f∈K(X;C),在Supp(μ)上都有∣f(x)∣≤∥f∥h(x),因此(Prop.2的Cor.2) 8) μ(∣f∣)≤μ(h)∥f∥,证明命题 (§ 1, No. 8)。
4. 点措施。 有限支撑的措施
— 令 ai (1≤i≤n) 在局部紧凑的空间 X 中与点不同。 X上的每一项措施,其支持包含在ai的集合中,是措施εai(1≤i≤n)中的线性组合。
引用了 1 · 被以下引用 1
引用了 命题 8
被以下引用 命题 14
因为,对于每个函数 f∈K(X;C) 满足 n 关系 f(ai)=0,这样的测度μ 就是零(No. 3,第 8 条);因为这些关系可以写成εai(f)=0,所以μ是εai的线性组合(A,II, §7, No. 5,Th.7的Cor.1)。
特别是,每项支持度为空或减少为单个点x的措施均为形式αεx,其中α为复数;这样的措施被称为*点措施*;因此,每个支持有限的测度都是点测度中的和。
— 每项措施 μ 在局部紧凑的空间 X 都处于向量空间 V 的模糊闭包中,其支持是有限的并包含在 Supp(μ)中。
引用了 1 · 被以下引用 3
引用了 命题 8
被以下引用 推论, 推论 4, 习题 6, § 5
只需证明μ与K(X;C)正交于V(TVS,II, §6, No. 3,Th.1的Cor.2)的子空间V∘正交,即关系⟨f,εa⟩=0,其中a跑过μ的支撑,暗示⟨f,μ⟩=0;但这只是No. 3的第8条命题。
— 每个有界测度 μ 在 X 上都处于凸集合 A 测度的模糊闭包中,其支持是有限的并且包含在 μ的支持中,*其范数是* ≤∥μ∥。 此外,如果ν*模糊地倾向于*μ*同时保持在*A,*那么*∥ν∥*倾向于*∥μ∥。
引用了 2 · 被以下引用 2
引用了 推论 3, 推论 4, III § 1
被以下引用 推论 2, 引理 6, IX § 6
To prove the first assertion, it suffices to establish that the measure μ belongs to the polar set of the polar set A∘ of A in K(X;C) (TVS, II, §6, No. 3, Th. 1 and §8, No. 4); this means that for f∈K(X;C), the relations ∣⟨f,εa⟩∣≤1/∥μ∥ for all a∈Supp(μ) imply that ∣⟨f,μ⟩∣≤1; but this is a consequence of Cor. 3 of Prop. 8 of No. 3.
为了证明第二个断言,我们注
ν→μ,ν∈Aliminf∥ν∥≥∥μ∥
因为函数ν↦∥ν∥对于模糊拓扑来说是下半连续的(§1, No. 9,第15条命题的Cor.4),并且结论是根据∥ν∥≤∥μ∥对于ν∈A乘以定义的事实得出的。
— 每个有界测度 μ 在 X 上都处于集合测度的模糊闭包中,其支持是有限的并包含在 μ 的支持中,并且其范数等于 ∥μ∥。
引用了 1 · 被以下引用 1
引用了 推论 1
被以下引用 推论 3
我们可以假设μ=0。令V为模糊拓扑的0的开邻域;对于每个ε使得0<ε<1存在,根据Cor. 1,测度ν0,其支持是有限的并包含在Supp(μ)中,并且ν0−μ∈V和∥μ∥≥∥ν0∥≥(1−ε)∥μ∥。 设定ν=(∥μ∥/∥ν0∥)ν0,我们有∥ν∥=∥μ∥和∥ν−ν0∥≤∥μ∥;对于ε足够小,我们因此有ν−μ∈V+V、从而的结论。
X上的每个有界正测度μ都处于正测度凸集合的模糊闭包中,其支持是有限的并包含在μ的支持中,并且其范数等于∥μ∥。
引用了 3 · 被以下引用 1
引用了 命题 8, 推论 2, 推论 2
被以下引用 命题 5, III § 3
与 Cor 中的推理相同。由图2可知,我们可以将极限自身推导为证明,μ处于由Supp(μ)中包含的有限支撑和范数≤∥μ∥的正测度形成的凸集合B的模糊闭包中。同样,只需确定 μ 属于到 B∘ 的极点集合、B 的极点集合 在空间 K(X;R)(TVS、II, §6, No. 3、Th.1);但这意味着对于f∈K(X;R)关系⟨f,εa⟩≥−1/∥μ∥,对于所有a∈Supp(μ)意味着⟨f,μ⟩≥−1,即No. 3的推论,Cor。提案 8 中的第 2 条。
在圆锥M+(X)上,严格紧致收敛的拓扑与模糊拓扑(§1, No. 10,命题18)相同,X上的每一个测度都可以写成μ1−μ2+iμ3−iμ4,其中μj(1≤j≤4)是正测度;因此,结论是从 Th 得出的。 1.
令 μ 为局部紧致空间 X 的测度。对于点x0到属于到Supp(μ),点测量εx0处于测量g⋅μ的集合的模糊闭包中是必要且充分的,其中g运行在连续的集合之上函数具有紧凑的支撑,使得 ∥g⋅μ∥≤1.
引用了 2 · 被以下引用 2
引用了 命题 6, 命题 11
被以下引用 推论, 习题 6, § 5
根据No. 2的第6条命题,条件显然是足够的。要看出它是必要的,假设 x0∈Supp(μ);考虑 K(X;C) 中的函数 fk (1≤k≤n) 的有限数,以及任意数 δ>0;我们要证明存在函数 g∈K(X;C) 使得 ∥g⋅μ∥≤1 且使得
∣fk(x0)−μ(gfk)∣≤δ 1≤k≤n。令
U 为
x0 的相对紧邻开邻域,使得
U 上每个
fk (
1≤k≤n) 的振荡为
≤δ/2。到假设,从
x0∈Supp(μ)开始,存在函数
g0∈K(X;C),其支持度包含在
U中,使得
μ(g0)=0;度量
ν=g0⋅μ不是零,因为对于
U、
ν(f)=μ(g0)=0上的每个函数
f∈K(X;C)等于1。此外,
ν是有界的(No. 3,命题11);
将g0乘以一个标量,我们可以假设∥ν∥=1。既然如此,设定αk=fk(x0)我们可以写,对于1≤k≤n和每个函数h∈K(X;C),
fk(x0)−ν(fkh)=αk(1−ν(h))+ν((αk−fk)h).
由于ν在U有支持,我们可以用限制到U来认同; 假设 ∥ν∥=1 那么意味着存在函数 h∈K(X;C),且支持包含在 U 中,使得 ∥h∥≤1 且∣αk(1−ν(h))∣≤δ/2 对于 1≤k≤n。 U的定义还表明,对于所有x∈U,∣(αk−fk(x))h(x)∣≤δ/2;由于∥ν∥=1和Supp(ν)⊂U,因此我们有∣ν((αk−fk)h)∣≤δ/2,所以,设定g=g0h,
∣fk(x0)−μ(gfk)∣≤δfor 1≤k≤n.
这证明了命题,从∥g⋅μ∥=∥(g0h)⋅μ∥≤∥g0⋅μ∥=1开始。
令 μ 为X 的度量。对于X上的措施ν处于措施g⋅μ的集合的模糊封闭中,其中g超过K(X;C),Supp(ν)⊂Supp(μ)是必要且充分的。
引用了 4
引用了 命题 10, 命题 13, 命题 6, 定理 1
对于,Supp(g⋅μ)⊂Supp(μ)乘No. 3,提案10;因此,对形式g⋅μ每一个模糊的极限措施的支持也包含在Supp(μ)中(No. 2,第6号提案)。相反,如果Supp(ν)⊂Supp(μ),则ν是Supp(μ)(Th.1)中包含的具有*有限*支持的措施的模糊极限,因此属于第13号提案对g⋅μ措施的集合的模糊封闭。
5. 离散措施
对于局部紧凑空间X上的测度μ作为离散测度(§ 1, No. 3、例I),Supp(μ)是X的离散闭子空间是必要且充分的。
引用了 3
引用了 III § 1. 。局部紧凑措施空间, 命题 12, 命题 5
令 μ 为 X 上的离散测度,由放置在 X 的离散闭合子空间 N 的点 x 处的质量 h(x)=0 定义;让我们证明Supp(μ)=N。对于a∈N和a的每个邻域V,都存在函数f∈K(X;C),其支持包含在V中,在点a等于1,在其他点等于0 N、从而μ(f)=h(a)=0。另一方面,如果b∈/N,则存在b的邻域W不与N相交;对于每个函数g∈K(X;C),在W中包含的支持下,我们因此有μ(g)=0,这证明了b∈/Supp(μ)。
相反,令 μ 为度量,使得 Supp(μ) 为 X 的离散闭闭子空间 N。对于每个a∈N,存在a的开邻域Va,包含没有N的点不同于a;因此,μ到Va的限制是支持{a}的点测度(No. 2,命题5),因此(No. 4,命题12)是形式h(a)εa,其中h(a)=0。 设定h(x)=0在CN的点,并用ν表示群众定义的措施h(x),本地化的原理表明ν=μ。
因此,我们看到在*离散* 空间 X 上,每个度量都是*离散*。
习题
参见习题为 § 2。