Bourbaki

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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(λα)α∈A(\lambda_\alpha)_{\alpha \in A}为局部契约空间X上的一系列积极措施;如果族(λα)α∈A(\lambda_\alpha)_{\alpha \in A}可以在X上的实际测度向量空间M(X)\mathscr{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),数λα(f)\lambda_\alpha(f)的族可在R\mathbf{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)上的线性形式f↦∑α∈Aλα(f)f \mapsto \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha(f)为正,因此是一个正测度ν\nu(第III, §1, No. 5,Th.1),并且我们立即验证家庭(λα)(\lambda_\alpha)的有限部分和模糊地收敛到ν\nu,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)的每个元素都是K+(X)\mathscr{K}_+(X)的两个元素之差,因此族(λα)(\lambda_\alpha)可求和当且仅当

∑α∈Aλα(f)<+∞ \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha(f) < +\infty

每函数f∈K+(X)f \in \mathscr{K}_+(X)。这个条件也等价于:

(2)

∑α∈Aλα(K)<+∞ \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha(K) < +\infty
每紧集K⊂XK \subset X。

对于,(2) 蕴涵(1),因为f≤∥f∥⋅φSf \leq \|f\| \cdot \varphi_S,其中S 表示ff 的紧支持。反之,若K为紧集,则存在函数f∈K+(X)f \in \mathscr{K}_+(X),使得φK≤f\varphi_K \leq f(章III, §1, No. 2,引理1),因此(1)蕴涵(2)。

注 1 090G

直接的,当族(λα)α∈A(\lambda_\alpha)_{\alpha \in A}可求和时,其和是有限部分和∑α∈Jλα\sum_{\alpha \in J} \lambda_\alpha在M+(X)\mathscr{M}_+(X)中的上界,其中J运行于A的有限子集的集合。

被以下引用 1

被以下引用 命题 1

注 2 090H

令 (θα)α∈A(\theta_\alpha)_{\alpha \in A} 为 X 上的一系列复杂测度;如果正测量的族(∣θα∣)(|\theta_\alpha|)是可求和的,则称族(θα)(\theta_\alpha)是“可求和的”; *为此,族 (θα)(\theta_\alpha) 可以在向量空间 M(X;C)\mathscr{M}(X; \mathbf{C}) 中求和,配备模糊拓扑 (cf. Exer. 3)。

被以下引用 1

被以下引用 例, V § 5

2. 积极措施和的整合

在整个No.中,X表示局部紧凑空间,(λα)α∈A(\lambda_\alpha)_{\alpha \in A}表示X上的正测度的可求和族,ν\nu表示测度∑α∈Aλα\sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha。

命题 1 090I

— 令 f 为在 X 上定义的正数函数。然后

ν∙(f)=∑α∈Aλα∙(f). \nu^\bullet(f) = \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha^\bullet(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。

推论 1 090J

— *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∈Aλα(M). \nu(M) = \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha(M).

推论 2 090K

— *为了使 X 的子集 N 局部 ν\nu 可以忽略不计,对于每个 α∈A\alpha \in A,N 局部 λα\lambda_\alpha 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

推论 3 090L

— *对于每个函数 f∈F+(X)f \in \mathscr{F}_+(X),

ν∗(f)≥∑α∈Aλα∗(f). \nu^*(f) \geq \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha^*(f).

如果 ff 不是 ν\nu 调节的,不等式是显而易见的,因为那么 ν∗(f)=+∞\nu^*(f) = +\infty(§1§ 1,No. 2,提案 7)。如果 ff 是 ν\nu 调节,那么对于每个 α∈A\alpha \in A,ff 是 λα\lambda_\alpha 调节,因为每个 ν\nu 可积开集合都是 λα\lambda_\alpha 可积; 关系 (4) 然后立即从 (3) 和§1§ 1、No. 2 的第 7 条命题得出。

即使AA是可数的并且每个λα\lambda_\alpha都是点测度(§1§ 1,Exer.4 a)),(4)的两个成员也可能不相等。

命题 2 090M

— *令 ff 为 XX 的映射成为拓扑空间 GG。为了使 ff ν\nu 可测量,对于每个 α∈A\alpha \in A,ff λα\lambda_\alpha 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第11号提案第2条。

命题 3 090N

— *为了将 XX 的映射 ff 转化为 Banach 空间 FF 本质上 ν\nu 可积,ff 对于每个α∈A\alpha \in A 本质上λα\lambda_\alpha 可积是必要且充分的,并且

∑α∈A∫∙∣f∣ dλα<+∞. \sum_{\alpha \in A} \int^\bullet |f| \, d\lambda_\alpha < +\infty .
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 dλα)α∈A(\int f \, d\lambda_\alpha)_{\alpha \in A}在FF中绝对可求和,并且

∫f dν=∑α∈A∫f dλα. \int f \, d\nu = \sum_{\alpha \in A} \int f \, d\lambda_\alpha .

事实上,对于ff本质上ν\nu可积(或本质上λα\lambda_\alpha可积),ff对于测量ν\nu(或λα\lambda_\alpha)和ν∙(∣f∣)<+∞\nu^\bullet(|f|) < +\infty(或λα∙(∣f∣)<+∞\lambda_\alpha^\bullet(|f|) < +\infty)是可测量的,这是必要且充分的,根据命题。 §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 ff 本质上是 ν\nu 可积,则不等式

∑α∈A∣∫f dλα∣≤∑α∈A∫∣f∣ dλα=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|)

意味着族(∫f dλα)(\int f \, d\lambda_\alpha)在FF中绝对可求和,并且和中的范数小于或等于LF1(ν)\mathscr{L}_F^1(\nu)中ff的范数。 f∈LF1(ν)f \in \mathscr{L}_F^1(\nu)的集合,因此满足(6)是LF1(ν)\mathscr{L}_F^1(\nu)的闭线性子空间H\mathscr{H};现在,这个子空间在LF1(ν)\mathscr{L}_F^1(\nu)中也是稠密的,因为它是形式f⋅af \cdot a的包含函数,其中a∈Fa \in F和ff表示有限可积正函数(命题1)。因此H=LF1(ν)\mathscr{H} = \mathscr{L}_F^1(\nu)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。

推论 1 090O

— 假设ff是ν\nu可积;那么ff 对于每个α∈A\alpha \in A 都是λα\lambda_\alpha 可积的,且公式 (6) 成立。相反,如果集合 AA 是有限的,并且 ff 对于每个 α∈A\alpha \in A 是 λα\lambda_\alpha 可积,则函数 ff 是 ν\nu 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ff是ν\nu可积,那么ff本质上是ν\nu可积且ν\nu可调节(§ 1, No. 3,Prop.9的Cor.);因此,对于每个α∈A\alpha \in A,ff本质上是λα\lambda_\alpha可积且λα\lambda_\alpha可调节的,因此λα\lambda_\alpha可积。相反,如果AA是有限的,并且ff对于所有α∈A\alpha \in A来说是λα\lambda_\alpha可积,那么ff本质上是根据命题3的ν\nu可积,并且足以验证ν∗(∣f∣)<+∞\nu^*(|f|) < +\infty;这立即来自关系 ν∗=∑α∈Aλα∗\nu^* = \sum_{\alpha \in A} \lambda_\alpha^*(第 IV, §1, No. 3 章,第 15 条提案)。

推论 2 090P

— 令θ\theta为XX的复测度; 集合θ1=(ℜθ)+\theta_1 = (\Re \theta)^+、θ2=(ℜθ)−\theta_2 = (\Re \theta)^-、θ3=(ℑθ)+\theta_3 = (\Im \theta)^+、θ4=(ℑθ)−\theta_4 = (\Im \theta)^-。在阶中,XX 的映射 ff 转换为拓扑空间 GG(分别转换为 Banach 空间 FF)对于测度 θ\theta 是可测的(分别是本质上可积、可积),则对于每个测量值 θi\theta_i (i=1,2,3,4i = 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 ff is measurable (resp. essentially integrable, integrable) for θ\theta, then ff is by definition measurable (resp. essentially integrable, integrable) for the measure ∣θ∣|\theta|, hence also for the measures θi\theta_i, which are ≤∣θ∣\leq |\theta|. 相反,如果 ff 对于测度 θi\theta_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 ff 对于测度 θ1+θ2+θ3+θ4\theta_1 + \theta_2 + \theta_3 + \theta_4 来说是可测的(分别是本质上可积、可积),即≥∣θ∣\geq |\theta|。

3. 分解的措施相当于和的措施,具有紧凑的支持

命题 4 090Q

— 令μ\mu为局部紧致空间TT的正测度,并令K\mathfrak{K}为TT的紧致子集的μ\mu密集集合。在TT上存在一个正测度的可和族(μα)α∈A(\mu_\alpha)_{\alpha \in A},使得μ=∑α∈Aμα\mu = \sum_{\alpha \in A} \mu_\alpha,并且使得测度μα\mu_\alpha属于到K\mathfrak{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是缓和的,指标集合AA可以被认为是可数的。

考虑K\mathfrak{K}的成对不相交的元素的局部可数族(Kα)α∈A(K_\alpha)_{\alpha \in A},使得集合N=T−⋃α∈AKαN = T - \bigcup_{\alpha \in A} K_\alpha在局部μ\mu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)、集合

μα(f)=μ(fφKα); \mu_\alpha(f) = \mu(f \varphi_{K_\alpha});
K(T)\mathscr{K}(T)上的线性形式μα\mu_\alpha为正,因此是一项积极措施,KαK_\alpha中包含支持。由于K\mathfrak{K}属于到K\mathfrak{K}的元素中包含每个紧集,因此Supp⁡(μα)∈K\operatorname{Supp}(\mu_\alpha) \in \mathfrak{K}代表所有α∈A\alpha \in A。剩下的只是证明族(μα)(\mu_\alpha)是可求和的,并且它的和等于μ\mu,在其他字中,对于每个函数f∈K+(T)f \in \mathscr{K}_+(T),∑α∈Aμα(f)=μ(f)\sum_{\alpha \in A} \mu_\alpha(f) = \mu(f)。

现在,令SS为ff的(紧)支持,并让A′A'为由α∈A\alpha \in A形成的可数集合,使得S∩Kα≠∅S \cap K_\alpha \neq \varnothing。由于集合N∩SN \cap S是μ\mu-可以忽略不计,

μ(f)=μ(fφS)=∑α∈A′μ(fφS∩Kα)=∑α∈A′μ(fφKα)=∑α∈Aμ(fφKα)=∑α∈Aμα(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*}
这样就完成了一般情况的证明。如果 μ\mu 受到调节,则集合 TT 是 μ\mu 调节,因此 TT 是序列 (Ln)(L_n) 并紧集以及可忽略不计的集合 (§ 1, No. 2,提案 5);令A′A'为α∈A\alpha \in A的可数集合,使得KαK_\alpha与LnL_n之一相交。然后μα=0\mu_\alpha = 0对应α∉A′\alpha \notin A',紧接着是叙述的最后一句。

注 090R

积极措施可能是序列措施中的和具有紧凑支持,并且不进行缓和(参见 § 1 的Exer. 4 a))。

习题

参见习题为 § 2。

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