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§ 2。积极措施的总结系列
1. 定义可求和的测度族
设( λ α ) α ∈ A (\lambda_\alpha)_{\alpha \in A} ( λ α ) α ∈ A 为局部契约空间X上的一系列积极措施;如果族( λ α ) α ∈ A (\lambda_\alpha)_{\alpha \in A} ( λ α ) α ∈ A 可以在X上的实际测度向量空间M ( X ) \mathscr{M}(X) M ( X ) 中求和,并配备模糊拓扑(GT,III, §5, No. 1),则称其为*可求和的测度族*。这相当于说,对于每个函数f ∈ K ( X ) f \in \mathscr{K}(X) f ∈ K ( X ) ,数λ α ( f ) \lambda_\alpha(f) λ α ( f ) 的族可在R \mathbf{R} R 中求和。因为,这个条件显然是必要的;相反,如果满足,则K ( X ) \mathscr{K}(X) K ( X ) 上的线性形式f ↦ ∑ α ∈ A λ α ( f ) f \mapsto \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha(f) f ↦ ∑ α ∈ A λ α ( f ) 为正,因此是一个正测度ν \nu ν (第III, §1, No. 5,Th.1),并且我们立即验证家庭( λ α ) (\lambda_\alpha) ( λ α ) 的有限部分和模糊地收敛到ν \nu ν ,关于A 的有限子集集合截面过滤器(GT,III, §5, No. 1,Def. 1)。
由于K ( X ) \mathscr{K}(X) K ( X ) 的每个元素都是K + ( X ) \mathscr{K}_+(X) K + ( X ) 的两个元素之差,因此族( λ α ) (\lambda_\alpha) ( λ α ) 可求和当且仅当
∑ α ∈ A λ α ( f ) < + ∞
\sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha(f) < +\infty
α ∈ A ∑ λ α ( f ) < + ∞
每函数f ∈ K + ( X ) f \in \mathscr{K}_+(X) f ∈ K + ( X ) 。这个条件也等价于:
(2)
∑ α ∈ A λ α ( K ) < + ∞
\sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha(K) < +\infty
α ∈ A ∑ λ α ( K ) < + ∞ 每紧集K ⊂ X K \subset X K ⊂ X 。
对于,(2) 蕴涵(1),因为f ≤ ∥ f ∥ ⋅ φ S f \leq \|f\| \cdot \varphi_S f ≤ ∥ f ∥ ⋅ φ S ,其中S 表示f f f 的紧支持。反之,若K为紧集,则存在函数f ∈ K + ( X ) f \in \mathscr{K}_+(X) f ∈ K + ( X ) ,使得φ K ≤ f \varphi_K \leq f φ K ≤ f (章III, §1, No. 2,引理1),因此(1)蕴涵(2)。
2. 积极措施和的整合
在整个No. 中,X表示局部紧凑空间,( λ α ) α ∈ A (\lambda_\alpha)_{\alpha \in A} ( λ α ) α ∈ A 表示X上的正测度的可求和族,ν \nu ν 表示测度∑ α ∈ A λ α \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha ∑ α ∈ A λ α 。
— 令 f 为在 X 上定义的正数函数。然后
ν ∙ ( f ) = ∑ α ∈ A λ α ∙ ( f ) .
\nu^\bullet(f) = \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha^\bullet(f).
ν ∙ ( f ) = α ∈ A ∑ λ α ∙ ( f ) .
引用了 3 · 被以下引用 7 引用了 命题 11, V § 1 , 命题 3, V § 1 , 注 1
被以下引用 命题 3 , 命题 11, V § 3 , 命题 2, V § 3 , 命题 3, V § 3 , 定理 1, V § 4 , 命题 7, V § 8 , 命题 8, V § 8
这是从注 1、§1, No. 3第11号提案和§1, No. 1第3号提案得出的。
— *对于每个紧凑型(分别是开放型和相对紧凑型)子集 M of X,
ν ( M ) = ∑ α ∈ A λ α ( M ) .
\nu(M) = \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha(M).
ν ( M ) = α ∈ A ∑ λ α ( M ) .
— *为了使 X 的子集 N 局部 ν \nu ν 可以忽略不计,对于每个 α ∈ A \alpha \in A α ∈ A ,N 局部 λ α \lambda_\alpha λ α 可以忽略不计,这是必要且充分的。
被以下引用 2 被以下引用 命题 4, V § 3 , 命题 12, V § 5
— *对于每个函数 f ∈ F + ( X ) f \in \mathscr{F}_+(X) f ∈ F + ( X ) ,
ν ∗ ( f ) ≥ ∑ α ∈ A λ α ∗ ( f ) .
\nu^*(f) \geq \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha^*(f).
ν ∗ ( f ) ≥ α ∈ A ∑ λ α ∗ ( f ) .
如果 f f f 不是 ν \nu ν 调节的,不等式是显而易见的,因为那么 ν ∗ ( f ) = + ∞ \nu^*(f) = +\infty ν ∗ ( f ) = + ∞ (§ 1 § 1 §1 ,No. 2,提案 7)。如果 f f f 是 ν \nu ν 调节,那么对于每个 α ∈ A \alpha \in A α ∈ A ,f f f 是 λ α \lambda_\alpha λ α 调节,因为每个 ν \nu ν 可积开集合都是 λ α \lambda_\alpha λ α 可积; 关系 (4) 然后立即从 (3) 和§ 1 § 1 §1 、No. 2 的第 7 条命题得出。
即使A A A 是可数的并且每个λ α \lambda_\alpha λ α 都是点测度(§ 1 § 1 §1 ,Exer.4 a)),(4)的两个成员也可能不相等。
— *令 f f f 为 X X X 的映射成为拓扑空间 G G G 。为了使 f f f ν \nu ν 可测量,对于每个 α ∈ A \alpha \in A α ∈ A ,f f f λ α \lambda_\alpha λ α 可测量是必要且充分的。
被以下引用 6 被以下引用 推论 2 , 命题 2, V § 3 , 命题 6, V § 3 , 命题 10, V § 8 , 命题 11, V § 8 , 命题 2, V § 8
这是从 Cor 立即得出的结论。 § 1 § 1 §1 第11号提案第2条。
— *为了将 X X X 的映射 f f f 转化为 Banach 空间 F F F 本质上 ν \nu ν 可积,f f f 对于每个α ∈ A \alpha \in A α ∈ A 本质上λ α \lambda_\alpha λ α 可积是必要且充分的,并且
∑ α ∈ A ∫ ∙ ∣ f ∣ d λ α < + ∞ .
\sum_{\alpha \in A} \int^\bullet |f| \, d\lambda_\alpha < +\infty .
α ∈ A ∑ ∫ ∙ ∣ f ∣ d λ α < + ∞.
引用了 1 · 被以下引用 4 引用了 命题 1
被以下引用 推论 1 , 推论 2 , 定理 2, V § 4 , 定义 6, VI § 2
家庭( ∫ f d λ α ) α ∈ A (\int f \, d\lambda_\alpha)_{\alpha \in A} ( ∫ f d λ α ) α ∈ A 在F F F 中绝对可求和,并且
∫ f d ν = ∑ α ∈ A ∫ f d λ α .
\int f \, d\nu = \sum_{\alpha \in A} \int f \, d\lambda_\alpha .
∫ f d ν = α ∈ A ∑ ∫ f d λ α .
事实上,对于f f f 本质上ν \nu ν 可积(或本质上λ α \lambda_\alpha λ α 可积),f f f 对于测量ν \nu ν (或λ α \lambda_\alpha λ α )和ν ∙ ( ∣ f ∣ ) < + ∞ \nu^\bullet(|f|) < +\infty ν ∙ ( ∣ f ∣ ) < + ∞ (或λ α ∙ ( ∣ f ∣ ) < + ∞ \lambda_\alpha^\bullet(|f|) < +\infty λ α ∙ ( ∣ f ∣ ) < + ∞ )是可测量的,这是必要且充分的,根据命题。 § 1 § 1 §1 、No. 3 中的 9 个。因此,叙述的第一个部分立即来自Props。 2 和 1. 如果 f f f 本质上是 ν \nu ν 可积,则不等式
∑ α ∈ A ∣ ∫ f d λ α ∣ ≤ ∑ α ∈ A ∫ ∣ f ∣ d λ α = ν ( ∣ f ∣ )
\sum_{\alpha \in A} \left| \int f \, d\lambda_\alpha \right| \leq \sum_{\alpha \in A} \int |f| \, d\lambda_\alpha = \nu(|f|)
α ∈ A ∑ ∫ f d λ α ≤ α ∈ A ∑ ∫ ∣ f ∣ d λ α = ν ( ∣ f ∣ )
意味着族( ∫ f d λ α ) (\int f \, d\lambda_\alpha) ( ∫ f d λ α ) 在F F F 中绝对可求和,并且和中的范数小于或等于L F 1 ( ν ) \mathscr{L}_F^1(\nu) L F 1 ( ν ) 中f f f 的范数。 f ∈ L F 1 ( ν ) f \in \mathscr{L}_F^1(\nu) f ∈ L F 1 ( ν ) 的集合,因此满足(6)是L F 1 ( ν ) \mathscr{L}_F^1(\nu) L F 1 ( ν ) 的闭线性子空间H \mathscr{H} H ;现在,这个子空间在L F 1 ( ν ) \mathscr{L}_F^1(\nu) L F 1 ( ν ) 中也是稠密的,因为它是形式f ⋅ a f \cdot a f ⋅ a 的包含函数,其中a ∈ F a \in F a ∈ F 和f f f 表示有限可积正函数(命题1)。因此H = L F 1 ( ν ) \mathscr{H} = \mathscr{L}_F^1(\nu) H = L F 1 ( ν ) 和命题成立。
命题3也可以从积分上的一般定理推导出来,这将在§3(No. 3,Th.1)中证明。
— 假设f f f 是ν \nu ν 可积;那么f f f 对于每个α ∈ A \alpha \in A α ∈ A 都是λ α \lambda_\alpha λ α 可积的,且公式 (6) 成立。相反,如果集合 A A A 是有限的,并且 f f f 对于每个 α ∈ A \alpha \in A α ∈ A 是 λ α \lambda_\alpha λ α 可积,则函数 f f f 是 ν \nu ν 可积。
引用了 3 · 被以下引用 1 引用了 命题 15, IV § 1 , 推论, V § 1 , 命题 3
被以下引用 推论 2
如果f f f 是ν \nu ν 可积,那么f f f 本质上是ν \nu ν 可积且ν \nu ν 可调节(§ 1, No. 3,Prop.9的Cor.);因此,对于每个α ∈ A \alpha \in A α ∈ A ,f f f 本质上是λ α \lambda_\alpha λ α 可积且λ α \lambda_\alpha λ α 可调节的,因此λ α \lambda_\alpha λ α 可积。相反,如果A A A 是有限的,并且f f f 对于所有α ∈ A \alpha \in A α ∈ A 来说是λ α \lambda_\alpha λ α 可积,那么f f f 本质上是根据命题3的ν \nu ν 可积,并且足以验证ν ∗ ( ∣ f ∣ ) < + ∞ \nu^*(|f|) < +\infty ν ∗ ( ∣ f ∣ ) < + ∞ ;这立即来自关系 ν ∗ = ∑ α ∈ A λ α ∗ \nu^* = \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha^* ν ∗ = ∑ α ∈ A λ α ∗ (第 IV, §1, No. 3 章,第 15 条提案)。
— 令θ \theta θ 为X X X 的复测度; 集合θ 1 = ( ℜ θ ) + \theta_1 = (\Re \theta)^+ θ 1 = ( ℜ θ ) + 、θ 2 = ( ℜ θ ) − \theta_2 = (\Re \theta)^- θ 2 = ( ℜ θ ) − 、θ 3 = ( ℑ θ ) + \theta_3 = (\Im \theta)^+ θ 3 = ( ℑ θ ) + 、θ 4 = ( ℑ θ ) − \theta_4 = (\Im \theta)^- θ 4 = ( ℑ θ ) − 。在阶中,X X X 的映射 f f f 转换为拓扑空间 G G G (分别转换为 Banach 空间 F F F )对于测度 θ \theta θ 是可测的(分别是本质上可积、可积),则对于每个测量值 θ i \theta_i θ i (i = 1 , 2 , 3 , 4 i = 1, 2, 3, 4 i = 1 , 2 , 3 , 4 ) 来说,它是可测量的(分别是本质上可积的、可积的)是必要且充分的。
引用了 3 引用了 命题 2 , 命题 3 , 推论 1
If f f f is measurable (resp. essentially integrable, integrable) for θ \theta θ , then f f f is by definition measurable (resp. essentially integrable, integrable) for the measure ∣ θ ∣ |\theta| ∣ θ ∣ , hence also for the measures θ i \theta_i θ i , which are ≤ ∣ θ ∣ \leq |\theta| ≤ ∣ θ ∣ . 相反,如果 f f f 对于测度 θ i \theta_i θ i 是可测的(分别是本质上可积、可积),则命题 2(分别是命题 3、命题 3 的 Cor.1)意味着 f f f 对于测度 θ 1 + θ 2 + θ 3 + θ 4 \theta_1 + \theta_2 + \theta_3 + \theta_4 θ 1 + θ 2 + θ 3 + θ 4 来说是可测的(分别是本质上可积、可积),即≥ ∣ θ ∣ \geq |\theta| ≥ ∣ θ ∣ 。
3. 分解的措施相当于和的措施,具有紧凑的支持
— 令μ \mu μ 为局部紧致空间T T T 的正测度,并令K \mathfrak{K} K 为T T T 的紧致子集的μ \mu μ 密集集合。在T T T 上存在一个正测度的可和族( μ α ) α ∈ A (\mu_\alpha)_{\alpha \in A} ( μ α ) α ∈ A ,使得μ = ∑ α ∈ A μ α \mu = \sum_{\alpha \in A} \mu_\alpha μ = ∑ α ∈ A μ α ,并且使得测度μ α \mu_\alpha μ α 属于到K \mathfrak{K} K 和形式的支持是成对的不相交的紧集的局部可数族。
引用了 2 · 被以下引用 12 引用了 命题 14, IV § 5 , 命题 5, V § 1
被以下引用 习题 4, § 2 , 命题 11, V § 3 , 命题 2, V § 3 , 命题 3, V § 3 , 命题 6, V § 3 , 定理 1, V § 4 , 定理 2, V § 4 , 命题 10, V § 8 , 命题 11, V § 8 , 命题 2, V § 8 , 命题 7, V § 8 , 命题 8, V § 8
如果措施μ \mu μ 是缓和的,指标集合A A A 可以被认为是可数的。
考虑K \mathfrak{K} K 的成对不相交的元素的局部可数族( K α ) α ∈ A (K_\alpha)_{\alpha \in A} ( K α ) α ∈ A ,使得集合N = T − ⋃ α ∈ A K α N = T - \bigcup_{\alpha \in A} K_\alpha N = T − ⋃ α ∈ A K α 在局部μ \mu μ 可以忽略不计
(第 IV, §5, No. 9 章,第 14 条提案)。对于每个函数 f ∈ K ( T ) f \in \mathscr{K}(T) f ∈ K ( T ) 、集合
μ α ( f ) = μ ( f φ K α ) ;
\mu_\alpha(f) = \mu(f \varphi_{K_\alpha});
μ α ( f ) = μ ( f φ K α ) ; K ( T ) \mathscr{K}(T) K ( T ) 上的线性形式
μ α \mu_\alpha μ α 为正,因此是一项积极措施,
K α K_\alpha K α 中包含支持。由于
K \mathfrak{K} K 属于到
K \mathfrak{K} K 的元素中包含每个紧集,因此
Supp ( μ α ) ∈ K \operatorname{Supp}(\mu_\alpha) \in \mathfrak{K} Supp ( μ α ) ∈ K 代表所有
α ∈ A \alpha \in A α ∈ A 。剩下的只是证明族
( μ α ) (\mu_\alpha) ( μ α ) 是可求和的,并且它的和等于
μ \mu μ ,在其他字中,对于每个函数
f ∈ K + ( T ) f \in \mathscr{K}_+(T) f ∈ K + ( T ) ,
∑ α ∈ A μ α ( f ) = μ ( f ) \sum_{\alpha \in A} \mu_\alpha(f) = \mu(f) ∑ α ∈ A μ α ( f ) = μ ( f ) 。
现在,令S S S 为f f f 的(紧)支持,并让A ′ A' A ′ 为由α ∈ A \alpha \in A α ∈ A 形成的可数集合,使得S ∩ K α ≠ ∅ S \cap K_\alpha \neq \varnothing S ∩ K α = ∅ 。由于集合N ∩ S N \cap S N ∩ S 是μ \mu μ -可以忽略不计,
μ ( f ) = μ ( f φ S ) = ∑ α ∈ A ′ μ ( f φ S ∩ K α ) = ∑ α ∈ A ′ μ ( f φ K α ) = ∑ α ∈ A μ ( f φ K α ) = ∑ α ∈ A μ α ( f ) .
\begin{align*}
\mu(f) &= \mu(f \varphi_S) = \sum_{\alpha \in A'} \mu(f \varphi_{S \cap K_\alpha}) = \sum_{\alpha \in A'} \mu(f \varphi_{K_\alpha}) \\
&= \sum_{\alpha \in A} \mu(f \varphi_{K_\alpha}) = \sum_{\alpha \in A} \mu_\alpha(f).
\end{align*}
μ ( f ) = μ ( f φ S ) = α ∈ A ′ ∑ μ ( f φ S ∩ K α ) = α ∈ A ′ ∑ μ ( f φ K α ) = α ∈ A ∑ μ ( f φ K α ) = α ∈ A ∑ μ α ( f ) . 这样就完成了一般情况的证明。如果
μ \mu μ 受到调节,则集合
T T T 是
μ \mu μ 调节,因此
T T T 是序列
( L n ) (L_n) ( L n ) 并紧集以及可忽略不计的集合 (§ 1, No. 2,提案 5);令
A ′ A' A ′ 为
α ∈ A \alpha \in A α ∈ A 的可数集合,使得
K α K_\alpha K α 与
L n L_n L n 之一相交。然后
μ α = 0 \mu_\alpha = 0 μ α = 0 对应
α ∉ A ′ \alpha \notin A' α ∈ / A ′ ,紧接着是叙述的最后一句。
习题
参见习题为 § 2 。