Bourbaki

Google 翻译生成的粗略草稿,质量较低。术语依照术语表,但句子可能有误;之后会由仔细的译文取代。

§ 1。 HAAR 措施的构造

1. 定义和记号

设 G 是一个在局部紧凑空间 X 中连续在左侧运行的拓扑群(GT,III, §2, No. 4);对于s∈Gs \in G和x∈Xx \in X,令sxsx为xx乘ss的变换。我们用 γX(s)\gamma_X(s) 或 γ(s)\gamma(s) 表示 X 到 X 的同胚,定义为

(1)

γ(s)x=sx. \gamma(s)x = sx.

我们有

(2)

γ(st)=γ(s)γ(t). \gamma(st) = \gamma(s)\gamma(t).

如果ff是XX上定义的函数,则γ(s)f\gamma(s)f将由结构的迁移定义,即公式(γ(s)f)(γ(s)x)=f(x)(\gamma(s)f)(\gamma(s)x) = f(x);在其他字,

(3)

(γ(s)f)(x)=f(s−1x). (\gamma(s)f)(x) = f(s^{-1}x).

如果μ\mu是在XX上定义的测度,则γ(s)μ\gamma(s)\mu也将由结构的迁移定义,这导致

(4)

⟨f,γ(s)μ⟩=⟨γ(s−1)f,μ⟩for f∈K(X). \langle f, \gamma(s)\mu \rangle = \langle \gamma(s^{-1})f, \mu \rangle \quad \text{for } f \in \mathscr{K}(X).

在其他字,

(5)

∫Xf(x)d(γ(s)μ)(x)=∫Xf(sx)dμ(x). \int_X f(x) d(\gamma(s)\mu)(x) = \int_X f(sx) d\mu(x).

如果 AA 是 (γ(s)μ)(\gamma(s)\mu) 可积集合,则 s−1As^{-1}A 是 μ\mu 可积,并且

(6)

(γ(s)μ)(A)=μ(s−1A). (\gamma(s)\mu)(A) = \mu(s^{-1}A).

度量γ(s)μ\gamma(s)\mu也可以定义为γ(s)\gamma(s)下μ\mu的*像*。

写 dμ(s−1x)d\mu(s^{-1}x) 代替写 d(γ(s)μ)(x)d(\gamma(s)\mu)(x) 是有用的有时; 公式 (5) 然后取以下形式:

∫Xf(x)dμ(s−1x)=∫Xf(sx)dμ(x); \int_X f(x) d\mu(s^{-1}x) = \int_X f(sx) d\mu(x);

然后可以通过“替换xx乘sxsx”从左侧推导出右侧的表达式。

定义 1 09CY

让μ\mu作为XX的度量。* a) μ\mu *如果 γ(s)μ=μ\gamma(s)\mu = \mu 对于每个 s∈Gs \in G,则在 GG* 下被认为是不变的。 b) 如果对于每个* s∈Gs \in G,γ(s)μ\gamma(s)\mu 与 μ\mu *成比例,则μ\mu 在GG下被认为是相对不变的。 c) μ\mu *如果 γ(s)μ\gamma(s)\mu 等价于 μ\mu 对于每个 s∈Gs \in G,则称GG*下是准不变的。

注 09CZ

— 1) 假设 μ\mu 不变。那么∣μ∣|\mu|,R(μ)\mathscr{R}(\mu),I(μ)\mathscr{I}(\mu)是不变的。如果μ\mu是实数,则μ+\mu^+和μ−\mu^-是不变的。 2) 假设μ\mu相对不变且非零的。对于每个s∈Gs \in G,都存在一个唯一的复数χ(s)\chi(s),使得

(7)

γ(s)μ=χ(s)−1μ, \gamma(s)\mu = \chi(s)^{-1}\mu,

GG上的函数χ\chi是C∗\mathbf{C}^*中GG的表示,称为μ\mu的*乘子*。 公式 (5) 然后给出

(8)∫Xf(sx) dμ(x)=χ(s)−1∫Xf(x) dμ(x), (8) \quad \int_X f(sx)\, d\mu(x) = \chi(s)^{-1} \int_X f(x)\, d\mu(x),

公式 (6) 给出

(9)μ(sA)=χ(s)μ(A). (9) \quad \mu(sA) = \chi(s) \mu(A).

根据上面的约定,(7) 也可以写成

(10)dμ(sx)=χ(s) dμ(x). (10) \quad d\mu(sx) = \chi(s)\, d\mu(x).

3) 由于∣γ(s)μ∣=γ(s)(∣μ∣)|\gamma(s)\mu| = \gamma(s)(|\mu|),说μ\mu是准不变的相当于说,∣μ∣|\mu|是准不变的。

如果μ\mu是准不变的并且μ′\mu'是XX上的另一个测度等于μ\mu,则γ(s)μ′\gamma(s)\mu'等于γ(s)μ\gamma(s)\mu,因此等于μ\mu,因此等于μ′\mu',等等μ′\mu' 是准不变的。因此,说μ\mu在GG下是准不变的,意味着μ\mu的*类*在GG下是不变的。

为了使μ\mu是准不变的,XX的局部μ\mu可忽略的子集的集合在GG(第V, §5, No. 5,Th.2)下保持不变,或者同样,对于每个μ\mu-可忽略的紧凑XX的子集KK,并且对于每个s∈Gs \in G,sKsK是μ\mu-可忽略不计(*loc.cit.*,*注*)。

如果μ\mu是准不变的,那么μ\mu的支持度在GG下是不变的。特别是,如果GG在XX(A,I, §5, No. 5,Def.6)中是“传递”的,则该支持要么为空(如果μ=0\mu = 0),要么等于XX(如果μ≠0\mu \neq 0)。

引用了 1

引用了 定理 2(勒贝格-尼科迪姆), V § 5

引理 1 09D0

— *令X,Y,ZX, Y, Z为三个拓扑空间,且YY局部紧致。令(x,y)↦xy(x, y) \mapsto xy为X×YX \times Y到ZZ的连续映射,其中XX的定义映射x↦uxx \mapsto u_x经关系ux(y)=xyu_x(y) = xy到F(Y;Z)\mathscr{F}(Y; Z)。设ff是ZZ上的连续函数,R\mathbf{R}或Banach空间中的值,S是ff的支持,μ\mu是YY上的测度。假设对于每个x0∈Xx_0 \in X,XX中存在x0x_0的邻域VV,使得⋃x∈Vux−1(S)\bigcup_{x \in V} u_x^{-1}(S)在YY中相对紧凑。然后: a) 对于每个x∈Xx \in X,f∘uxf \circ u_x在YY上连续,有紧支撑; b) 由a)定义的映射x↦∫Yf(xy) dμ(y)x \mapsto \int_Y f(xy)\, d\mu(y)在XX上连续。

被以下引用 7

被以下引用 习题 13, § 1, 命题 1, 命题 4, 定理 1, 引理 7, VII § 2, 命题 1, VII § 2, 注, VIII § 3

断言 a) 是显而易见的。让我们证明b)。由于连续性是局部性质,因此我们可以将约化应用于⋃x∈Xux−1(S)\bigcup_{x \in X} u_x^{-1}(S)包含在YY的紧凑子集Y′Y'中的情况。由于函数 (x,y)↦f(xy)(x, y) \mapsto f(xy) 在 X×YX \times Y 上连续,因此 f∘uxf \circ u_x 在 Y′Y' 上一致趋向于 f∘ux0f \circ u_{x_0},因为 xx 趋向于 x0x_0

(GT,X, §3, No. 4,Th.3),因此μ(f∘ux)\mu(f \circ u_x)趋于μ(f∘ux0)\mu(f \circ u_{x_0})。 从而引理。

现在让我们回到之前的记号。

命题 1 09D1

— *假设 G 是局部紧致的。令μ\mu为非零的在X上的相对不变测度。那么它的乘子χ\chi就是G上的连续函数。

引用了 1 · 被以下引用 3

引用了 引理 1

被以下引用 定义 3, 推论, 命题 9

设f∈K(X)f \in \mathscr{K}(X),S是G的ff、s0s_0点的支持,V是G中s0s_0的紧邻域;那么集合

⋃s∈Vγ(s)−1(S)=V−1S \bigcup_{s \in V} \gamma(s)^{-1}(S) = V^{-1}S

在 X 内是紧致的;由引理 1 和公式 (8),χ(s−1)⟨μ,f⟩\chi(s^{-1}) \langle \mu, f \rangle 连续依赖于 ss;如果选择ff使得⟨μ,f⟩≠0\langle \mu, f \rangle \neq 0,则可以看到χ\chi是连续的。

现在让 G 是一个在局部紧凑空间 X 中连续在右侧运行的拓扑群;对于s∈Gs \in G和x∈Xx \in X,令xsxs等于xx除以ss的变换。我们用 δX(s)\delta_X(s) 或 δ(s)\delta(s) 表示 X 的同胚,定义为

(1')

δ(s)x=xs−1. \delta(s)x = xs^{-1}.

我们有

(2')

δ(st)=δ(s)δ(t). \delta(st) = \delta(s)\delta(t).

截至结构的迁移、函数的δ(s)\delta(s)的定义作用以及X的措施:

(3')

(δ(s)f)(x)=f(xs) (\delta(s)f)(x) = f(xs)
(4')
⟨f,δ(s)μ⟩=⟨δ(s−1)f,μ⟩ \langle f, \delta(s)\mu \rangle = \langle \delta(s^{-1})f, \mu \rangle
(5')
∫Xf(x)d(δ(s)μ)(x)=∫Xf(xs−1)dμ(x) \int_X f(x) d(\delta(s)\mu)(x) = \int_X f(xs^{-1}) d\mu(x)
(6')
(δ(s)μ)(A)=μ(As). (\delta(s)\mu)(A) = \mu(As).

我们同意写 dμ(xs)d\mu(xs) 代替 d(δ(s)μ)(x)d(\delta(s)\mu)(x),然后 (5') 取形式

∫Xf(x)dμ(xs)=∫Xf(xs−1)dμ(x). \int_X f(x) d\mu(xs) = \int_X f(xs^{-1}) d\mu(x).

一个定义以类似的方式在G下对X的测量不变,相对不变和准不变。如果μ\mu相对不变,则其乘子χ\chi由公式定义

(7′)δ(s)μ=χ(s)μ (7') \quad \delta(s)\mu = \chi(s)\mu
(8′)∫Xf(xs) dμ(x)=χ(s)−1∫Xf(x) dμ(x) (8') \quad \int_X f(xs)\,d\mu(x) = \chi(s)^{-1} \int_X f(x)\,d\mu(x)
(9′)μ(As)=χ(s)μ(A) (9') \quad \mu(As) = \chi(s)\mu(A)
(10′)dμ(xs)=χ(s) dμ(x). (10') \quad d\mu(xs) = \chi(s)\,d\mu(x).

如果将与G相反的群G0G^0视为(x,s)↦xs(x,s) \mapsto xs在X中运算,则μ\mu在G0G^0下相对不变,乘子χ\chi相同。

最后,令 G 为局部紧致群。根据公式γ(s)x=sx\gamma(s)x = sx、δ(s)x=xs−1\delta(s)x = xs^{-1},它通过左右翻译自行运行。然后

(11)γ(s)δ(t)=δ(t)γ(s). (11) \quad \gamma(s)\delta(t) = \delta(t)\gamma(s).

上述所有内容都适用于此,因此我们在 G 上的测度概念是*左不变*、*右不变*、*相对左不变*、*相对右不变*、*左准不变*、*右准不变*(但是,请参见第 8 条和第 9 条)。

映射 x↦x−1x \mapsto x^{-1} 是 G 到 G 的同胚。对于 G 上的每个函数 ff,我们在 G 上定义函数 fˇ\check{f}

(12)fˇ(x)=f(x−1). (12) \quad \check{f}(x) = f(x^{-1}).

对于 G 上的每个测度 μ\mu,我们定义测度 μˇ\check{\mu} 为

(13)μˇ(f)=μ(fˇ)for f∈K(G). (13) \quad \check{\mu}(f) = \mu(\check{f}) \quad \text{for } f \in \mathscr{K}(G).

在其他字,

(14)∫Gf(x) dμˇ(x)=∫Gf(x−1) dμ(x). (14) \quad \int_G f(x)\,d\check{\mu}(x) = \int_G f(x^{-1})\,d\mu(x).

如果 A 是 μˇ\check{\mu} 可积集合,则 A−1A^{-1} 是 μ\mu 可积,并且

(15)μˇ(A)=μ(A−1). (15) \quad \check{\mu}(A) = \mu(A^{-1}).

我们同意写dμ(x−1)d\mu(x^{-1})代替dμˇ(x)d\check{\mu}(x),然后(14)取形式

∫Gf(x) dμ(x−1)=∫Gf(x−1) dμ(x). \int_G f(x)\, d\mu(x^{-1}) = \int_G f(x^{-1})\, d\mu(x).

2. 存在和唯一性定理

定义 2 09D2

设 G 为局部紧致群。 非零的 G 上左(或右)不变的正测度称为 G 上的左(或右)Haar 测度。

定理 1 09D3

在每个局部紧凑群上,都存在一个左(或右)哈尔测度,并且,直到常数因子,只存在一个。

引用了 3 · 被以下引用 7

引用了 命题 2, II § 2, 引理 1, 定理 2, III § 4

被以下引用 例, III § 1, § 1. 。 HAAR 措施的构造, 习题 14, § 1, 习题 15, § 1, 习题 9, § 1, 习题 7, § 3, 例, VIII § 5

A) 存在。 — 集合 K(G)=K\mathscr{K}(G) = \mathscr{K}、K+(G)=K+\mathscr{K}_+(G) = \mathscr{K}_+、K+∗=K+−{0}\mathscr{K}_+^* = \mathscr{K}_+ - \{0\}。如果C是G的紧子集,我们用f∈K+∗f \in \mathscr{K}_+^*的K+∗(C)\mathscr{K}_+^*(C)集合表示,并在C中提供支持。对于f∈Kf \in \mathscr{K}和g∈K+∗g \in \mathscr{K}_+^*,G中存在数、c1,…,cn≥0c_1, \ldots, c_n \geq 0和元素s1,…,sns_1, \ldots, s_n,使得f≤∑i=1nciγ(si)gf \leq \sum_{i=1}^n c_i \gamma(s_i)g:对于,G中存在非空开集合U,使得inf⁡s∈Ug(s)>0\inf_{s \in U} g(s) > 0,并且支持ff 可以被 U 的有限数左翻译覆盖。令 (f:g)(f : g) 为数 ∑i=1nci\sum_{i=1}^n c_i 的下确界,对于数 ≥0\geq 0 和元素的所有系统 (c1,…,cn,s1,…,sn)(c_1, \ldots, c_n, s_1, \ldots, s_n) G 使得f≤∑i=1nciγ(si)gf \leq \sum_{i=1}^n c_i \gamma(s_i)g。然后:

(i) (γ(s)f:g)=(f:g)(\gamma(s)f : g) = (f : g) 代表 f∈Kf \in \mathscr{K}、g∈K+∗g \in \mathscr{K}_+^*、s∈Gs \in G; (ii) (λf:g)=λ(f:g)(\lambda f : g) = \lambda(f : g)代表f∈Kf \in \mathscr{K}、g∈K+∗g \in \mathscr{K}_+^*、λ≥0\lambda \geq 0; (iii) ((f+f′):g)≤(f:g)+(f′:g)((f + f') : g) \leq (f : g) + (f' : g)代表f∈Kf \in \mathscr{K}、f′∈Kf' \in \mathscr{K}、g∈K+∗g \in \mathscr{K}_+^*; (iv) (f:g)≥(sup⁡f)/(sup⁡g)(f : g) \geq (\sup f)/(\sup g) 代表f∈Kf \in \mathscr{K}、g∈K+∗g \in \mathscr{K}_+^*; (v) (f:h)≤(f:g)(g:h)(f : h) \leq (f : g)(g : h) 代表 f∈Kf \in \mathscr{K}、g∈K+∗g \in \mathscr{K}_+^*、h∈K+∗h \in \mathscr{K}_+^*; (vi) K+∗\mathscr{K}_+^*中的f,f0,gf, f_0, g为0<1(f0:f)≤(f:g)(f0:g)≤(f:f0)0 < \frac{1}{(f_0 : f)} \leq \frac{(f : g)}{(f_0 : g)} \leq (f : f_0); (vii) 令f,f′,hf, f', h在K+\mathscr{K}_+与h(s)≥1h(s) \geq 1在f+f′f + f'的支持下,并令ε>0\varepsilon > 0; e 存在一个紧邻域 V,对于每个 g∈K+∗(V)g \in \mathscr{K}_+^*(V),

(f:g)+(f′:g)≤((f+f′):g)+ε(h:g). (f : g) + (f' : g) \leq ((f + f') : g) + \varepsilon(h : g).

性质 (i)、(ii)、(iii) 是显而易见的。 设f∈Kf \in \mathscr{K},g∈K+∗g \in \mathscr{K}_+^*;如果 f≤∑i=1nciγ(si)gf \leq \sum_{i=1}^n c_i \gamma(s_i)g 与 ci≥0c_i \geq 0,则 sup⁡f≤∑i=1ncig(si−1s)\sup f \leq \sum_{i=1}^n c_i g(s_i^{-1}s) 对于 G 中的某些 s \,因而 sup⁡f≤(∑i=1nci)sup⁡g\sup f \leq (\sum_{i=1}^n c_i) \sup g,从而 (iv)。 现在让我们证明(v);让f∈Kf \in \mathscr{K},g,hg, h进入K+∗\mathscr{K}_+^*;如果f≤∑i=1nciγ(si)gf \leq \sum_{i=1}^n c_i \gamma(s_i)g和g≤∑j=1pdjγ(tj)hg \leq \sum_{j=1}^p d_j \gamma(t_j)h(GG中的ci≥0,dj≥0,si,tjc_i \geq 0, d_j \geq 0, s_i, t_j),则f≤∑i,jcidjγ(sitj)hf \leq \sum_{i,j} c_i d_j \gamma(s_i t_j)h,因而(f:h)≤∑i,jcidj=(∑ici)(∑jdj)(f : h) \leq \sum_{i,j} c_i d_j = (\sum_i c_i)(\sum_j d_j);因而(f:h)≤(f:g)(g:h)(f : h) \leq (f : g)(g : h)。 一方面应用(v)到f0,f,gf_0, f, g,另一方面到f,f0,gf, f_0, g,得到(vi)。 最后,让f,f′,hf, f', h在K+\mathscr{K}_+和h(s)≥1h(s) \geq 1在f+f′f + f'的支持下,并让ε>0\varepsilon > 0。 集合F=f+f′+12εhF = f + f' + \frac{1}{2} \varepsilon h; 函数φ,φ′\varphi, \varphi',即重合分别与f/Ff/F和f′/Ff'/F在f+f′f + f'的支撑上,在其之外是零,属于至K+\mathscr{K}_+;对于每个η>0\eta > 0,都存在ee的紧凑邻域VV,使得∣φ(s)−φ(t)∣≤η|\varphi(s) - \varphi(t)| \leq \eta和∣φ′(s)−φ′(t)∣≤η|\varphi'(s) - \varphi'(t)| \leq \eta对应于s−1t∈Vs^{-1} t \in V。 然后让g∈K+∗(V)g \in \mathscr{K}_+^*(V);对于每个s∈Gs \in G,

φ⋅γ(s)g≤(φ(s)+η)⋅γ(s)g; \varphi \cdot \gamma(s)g \leq (\varphi(s) + \eta) \cdot \gamma(s)g;

因为,这在点处很明显,其中γ(s)g\gamma(s)g是零,因此在sVsV之外;以及sVsV、φ≤φ(s)+η\varphi \leq \varphi(s) + \eta;同样,φ′⋅γ(s)g≤(φ′(s)+η)⋅γ(s)g\varphi' \cdot \gamma(s)g \leq (\varphi'(s) + \eta) \cdot \gamma(s)g。也就是说,令c1,…,cnc_1, \ldots, c_n为GG的数≥0\geq 0和s1,…,sns_1, \ldots, s_n元素,使得F≤∑i=1nciγ(si)gF \leq \sum_{i=1}^n c_i \gamma(s_i)g;然后

f=φF≤∑i=1nciφ⋅γ(si)g≤∑i=1nci(φ(si)+η)⋅γ(si)g f = \varphi F \leq \sum_{i=1}^n c_i \varphi \cdot \gamma(s_i)g \leq \sum_{i=1}^n c_i (\varphi(s_i) + \eta) \cdot \gamma(s_i)g

对于 f′f' 也类似;最后

(f:g)+(f′:g)≤∑i=1nci(φ(si)+φ′(si)+2η)≤(1+2η)∑i=1nci (f : g) + (f' : g) \leq \sum_{i=1}^n c_i (\varphi(s_i) + \varphi'(s_i) + 2\eta) \leq (1 + 2\eta) \sum_{i=1}^n c_i

从φ+φ′≤1\varphi + \varphi' \leq 1开始。 应用定义 of FF,则 (ii)、(iii) 和 (v),可推出

(f:g)+(f′:g)≤(1+2η)(F:g)≤ (f : g) + (f' : g) \leq (1 + 2\eta)(F : g) \leq
(1+2η)[((f+f′):g)+12ε(h:g)]≤ (1 + 2\eta)[((f + f') : g) + \frac{1}{2}\varepsilon(h : g)] \leq
(((f+f′):g)+12ε(h:g)+2η((f+f′):h)(h:g)+εη(h:g) (((f + f') : g) + \frac{1}{2}\varepsilon(h : g) + 2\eta((f + f') : h)(h : g) + \varepsilon\eta(h : g)

并且,如果已选择η\eta使得η[2((f+f′):h)+ε]≤12ε\eta[2((f + f') : h) + \varepsilon] \leq \frac{1}{2}\varepsilon,则获得(vii)。

由于 V 运行在 e 的紧邻域集合上,K+∗\mathscr{K}_+^* 上的过滤器 B\mathscr{B} 的 K+∗(V)\mathscr{K}_+^*(V) 形式基。令F\mathscr{F}为K+∗\mathscr{K}_+^*更细而非B\mathscr{B}上的超滤器。另一方面,让我们固定f0∈K+∗f_0 \in \mathscr{K}_+^*并让我们集合,对于f∈K+∗f \in \mathscr{K}_+^*和g∈K+∗g \in \mathscr{K}_+^*,

Ig(f)=(f:g)(f0:g). I_g(f) = \frac{(f : g)}{(f_0 : g)}.

由(vi),lim⁡g,FIg(f)=I(f)\lim_{g,\mathscr{F}} I_g(f) = I(f)存在于紧致空间[1/(f0:f),(f:f0)][1/(f_0 : f), (f : f_0)]中。

由(iii),I(f+f′)≤I(f)+I(f′)I(f + f') \leq I(f) + I(f')。通过(vii),对于所有ε>0\varepsilon > 0,I(f)+I(f′)≤I(f+f′)+εI(h)I(f) + I(f') \leq I(f + f') + \varepsilon I(h)假设hh在f+f′f + f'的支持下是≥1\geq 1;由此可见I(f+f′)=I(f)+I(f′)I(f + f') = I(f) + I(f')。由 Ch. II, §2, No. 1,第 2 条,I 在 K\mathscr{K} 上可扩展到线性形式;这个线性形式是 G 上的非零的正测度,对 (i) 左不变;这就是人们所寻求的左哈尔措施。 经过与相反的群,由此推断存在正确的 Haar 测度。

B) 唯一性. — 令 μ\mu 为左 Haar 测度,ν\nu 为右 Haar 测度。那么νˇ\check{\nu}就是左哈尔测度。我们将证明 μ\mu 和 νˇ\check{\nu} 成比例。这将证明任意两个左哈尔测度确实是成比例的。

令f∈Kf \in \mathscr{K} 使得μ(f)≠0\mu(f) \neq 0。由引理 1,函数 DfD_f 在 G 上由公式定义

Df(s)=μ(f)−1∫f(t−1s)dν(t) D_f(s) = \mu(f)^{-1} \int f(t^{-1}s) d\nu(t)

在 G 上连续。设 g∈Kg \in \mathscr{K}。 函数 (s,t)↦f(s)g(ts)(s, t) \mapsto f(s)g(ts) 与G×GG \times G 中的紧凑支撑连续。由 Ch. III, §4, No. 1,周四。 2、

μ(f)ν(g)=(∫f(s)dμ(s))(∫g(t)dν(t))=∫dμ(s)∫f(s)g(ts)dν(t)=∫dν(t)∫f(s)g(ts)dμ(s)=∫dν(t)∫f(t−1s)g(s)dμ(s)=∫g(s)[∫f(t−1s)dν(t)]dμ(s)=μ(g⋅μ(f)Df), \begin{align*} \mu(f)\nu(g) &= \left( \int f(s) d\mu(s) \right) \left( \int g(t) d\nu(t) \right) \\ &= \int d\mu(s) \int f(s)g(ts) d\nu(t) = \int d\nu(t) \int f(s)g(ts) d\mu(s) \\ &= \int d\nu(t) \int f(t^{-1}s)g(s) d\mu(s) \\ &= \int g(s) \left[ \int f(t^{-1}s) d\nu(t) \right] d\mu(s) = \mu(g \cdot \mu(f) D_f), \end{align*}

从而

ν(g)=μ(Df⋅g). \nu(g) = \mu(D_f \cdot g).

这首先证明DfD_f不依赖于ff。因为,如果f′∈Kf' \in \mathscr{K}使得μ(f′)≠0\mu(f') \neq 0,则Df⋅μ=Df′⋅μD_f \cdot \mu = D_{f'} \cdot \mu,因此Df=Df′D_f = D_{f'}在局部几乎处处对于μ\mu,因此处处,因为DfD_f和Df′D_{f'}是连续的并且μ\mu的支持度是GG。因此我们可以写Df=DD_f = D。 公式 (16) 给出

μ(f)D(e)=νˇ(f). \mu(f)D(e) = \check{\nu}(f).

公式 (19) 可以通过线性扩展至函数 f∈Kf \in \mathscr{K},使得μ(f)=0\mu(f) = 0。自νˇ≠0\check{\nu} \neq 0以来,我们有D(e)≠0D(e) \neq 0。这确实建立了μ\mu和νˇ\check{\nu}的比例。

推出 09D4

— 每个左不变式(分别为*右不变式*)*测量*GG*与左*(分别为*右*)*哈尔测量*成比例。

被以下引用 1

被以下引用 推论 1

例 09D5

— 1) 在加法群R\mathbf{R},勒贝格测度dxdx是哈尔测度(第III, §1, No. 3,*例*)。

2) 对于每个函数 f∈K(R+∗)f \in \mathscr{K}(\mathbf{R}_+^*),我们有 (FRV, II, §1, 公式 (12))

∫0+∞f(x)xdx=∫0+∞f(tx)txtdx=∫0+∞f(tx)xdx \int_0^{+\infty} \frac{f(x)}{x} dx = \int_0^{+\infty} \frac{f(tx)}{tx} t dx = \int_0^{+\infty} \frac{f(tx)}{x} dx

对于所有t>0t > 0;因此,测度x−1dxx^{-1} dx是乘法群R+∗\mathbf{R}_+^*的哈尔测度。

3) 让我们取GG环面T=R/ZT = \mathbf{R}/\mathbf{Z}。令φ\varphi为R\mathbf{R}到TT的典范映射。对于 f∈K(T)f \in \mathscr{K}(T),函数 f∘φf \circ \varphi 是连续且周期性的,在 R\mathbf{R} 上周期为 1,且积分

I(f)=∫aa+1f(φ(x))dx I(f) = \int_a^{a+1} f(\varphi(x)) dx

独立于选择或 a∈Ra \in \mathbf{R}; 直接的平移不变;因此,定义是TT的哈尔测度。通过结构的迁移,由此推出I(f)=∫aa+1f(e2πit)dtI(f) = \int_a^{a+1} f(e^{2\pi i t}) dt是绝对值1(GT,VIII, §2, No. 1)的复数的乘法群UU的哈尔测度。

引用了 2

引用了 III § 1. 。局部紧凑措施空间, VIII § 2. 。 线性表示群

命题 2 09D6

— 让 GG 成为局部紧凑的群,μ\mu 左或右哈尔测量 GG。 对于 GG 要离散, μ({e})>0\mu(\{e\}) > 0 是必要且充分的。 为了GG*要紧凑,*μ∗(G)<+∞\mu^*(G) < +\infty是必要且充分的。

被以下引用 6

被以下引用 习题 12, § 1, 习题 17, § 1, 习题 7, § 1, 命题 12, 推论 3, VII § 2, 命题 9, VIII § 5

条件显然是必要的。让我们展示他们的充足性。设VV是ee的紧邻域。如果μ({e})>0\mu(\{e\}) > 0,则VV是自μ(V)<+∞\mu(V) < +\infty以来的有限集合;由于 GG 是 Hausdorff,因此它是离散的。假设 μ∗(G)<+∞\mu^*(G) < +\infty 和 μ\mu 对于例是左不变的。考虑集合E\mathscr{E}/有限子集{s1,…,sn}\{s_1, \ldots, s_n\}/GG,使得siV∩sjV=∅s_i V \cap s_j V = \varnothing对应i≠ji \neq j;那么

nμ(V)=μ(s1V∪…∪snV)≤μ∗(G), n \mu(V) = \mu(s_1 V \cup \ldots \cup s_n V) \leq \mu^*(G),

因此n≤μ∗(G)/μ(V)n \leq \mu^*(G)/\mu(V)。因此,我们可以将选择放入E\mathscr{E}极大元素{s1,…,sn}\{s_1, \ldots, s_n\}。那么,对于每个s∈Gs \in G,都存在一个ii使得sV∩siV≠∅s V \cap s_i V \neq \varnothing,因此使得s∈siVV−1s \in s_i V V^{-1}。因此GG是紧集siVV−1s_i V V^{-1}的并,因此是紧致的。

3. 模数

令μ\mu为GG的左哈尔测度。对于每个s∈Gs \in G,δ(s)μ\delta(s)\mu也是左不变的(No. 1,公式(11)),因此(Th.1)存在一个唯一的数ΔG(s)>0\Delta_G(s) > 0,使得δ(s)μ=ΔG(s)μ\delta(s)\mu = \Delta_G(s)\mu。凭借Th。 1、数ΔG(s)\Delta_G(s)独立于μ\mu的选择。

定义 3 09D7

GG上的函数ΔG\Delta_G称为GG的模(或模函数)。如果 ΔG=1\Delta_G = 1、群 GG 被称为幺模。

引用了 1

引用了 命题 1

也可以说μ\mu与乘子ΔG\Delta_G相对右不变。因此ΔG\Delta_G是R+∗\mathbf{R}_+^**中GG的*连续表示(No. 1,命题1)。

注 09D8

— 如果 φ\varphi 是 GG 的同构到局部紧凑的群 G′G',则ΔG′∘φ=ΔG\Delta_{G'} \circ \varphi = \Delta_G。特别是: 1) 由于x↦x−1x \mapsto x^{-1}是GG的同构到相反的群G0G^0,所以有ΔG0=ΔG−1\Delta_{G^0} = \Delta_G^{-1}。 2) 如果φ\varphi是GG中的自同构,则ΔG∘φ=ΔG\Delta_G \circ \varphi = \Delta_G。

让s∈Gs \in G。然后:

δ(s)(ΔG−1⋅μ)=(δ(s)ΔG−1)⋅(δ(s)μ)=(ΔG(s)−1ΔG−1)⋅(ΔG(s)μ)=ΔG−1⋅μ, \delta(s)(\Delta_G^{-1} \cdot \mu) = (\delta(s)\Delta_G^{-1}) \cdot (\delta(s)\mu) = (\Delta_G(s)^{-1}\Delta_G^{-1}) \cdot (\Delta_G(s)\mu) = \Delta_G^{-1} \cdot \mu,

因此ΔG−1⋅μ=μ′\Delta_G^{-1} \cdot \mu = \mu'是正确的哈尔测度。由此,可以推断出γ(s)μ′=(γ(s)ΔG−1)⋅μ=ΔG(s)(ΔG−1⋅μ)=ΔG(s)μ′\gamma(s)\mu' = (\gamma(s)\Delta_G^{-1}) \cdot \mu = \Delta_G(s)(\Delta_G^{-1} \cdot \mu) = \Delta_G(s)\mu',因此,对于每一个正确的哈尔测度ν\nu,我们有γ(s)ν=ΔG(s)ν\gamma(s)\nu = \Delta_G(s)\nu。由于 μ˙\dot{\mu} 是右 Haar 测度,因此 μ˙=aΔG−1⋅μ\dot{\mu} = a \Delta_G^{-1} \cdot \mu 具有常数 a>0a > 0;由此可见

μ=a(ΔG−1⋅μ)∨=aΔG⋅μ˙=a2μ, \mu = a(\Delta_G^{-1} \cdot \mu)^{\vee} = a \Delta_G \cdot \dot{\mu} = a^2 \mu,

因此a=1a = 1,最后是μ˙=ΔG−1⋅μ\dot{\mu} = \Delta_G^{-1} \cdot \mu。人们也可以看到类似的ν˙=ΔG⋅ν\dot{\nu} = \Delta_G \cdot \nu。

因此我们得到以下结果:

处方集。 — 令 G 为局部紧致群,Δ\Delta 其模,μ\mu 左哈尔测度,ν\nu 右哈尔测度。

1) 一个有

γ(s)μ=μδ(s)μ=Δ(s)μμˇ=Δ−1⋅μ. \gamma(s)\mu = \mu \quad \delta(s)\mu = \Delta(s)\mu \quad \check{\mu} = \Delta^{-1} \cdot \mu .

如果ff在G上是μ\mu可积,则ff的左右平移是μ\mu可积,并且

∫f(sx) dμ(x)=∫f(x) dμ(x) \int f(sx)\, d\mu(x) = \int f(x)\, d\mu(x)
(21)
∫f(xs) dμ(x)=Δ(s)−1∫f(x) dμ(x). \int f(xs)\, d\mu(x) = \Delta(s)^{-1} \int f(x)\, d\mu(x) .

此外,fˇ\check{f}可积Δ−1⋅μ\Delta^{-1} \cdot \mu并且

∫f(x−1)Δ(x)−1 dμ(x)=∫f(x) dμ(x). \int f(x^{-1})\Delta(x)^{-1}\, d\mu(x) = \int f(x)\, d\mu(x) .
(22)

如果 A 是 G 的 μ\mu 可积子集,则 sA 和 As 是 μ\mu 可积,并且

μ(sA)=μ(A)μ(As)=Δ(s)μ(A). \mu(sA) = \mu(A) \qquad \mu(As) = \Delta(s)\mu(A) .
(23)

2) 一个有

δ(s)ν=νγ(s)ν=Δ(s)ννˇ=Δ⋅ν. \delta(s)\nu = \nu \quad \gamma(s)\nu = \Delta(s)\nu \quad \check{\nu} = \Delta \cdot \nu .

如果ff在G上是ν\nu可积,那么ff的左右平移是ν\nu可积并且

∫f(xs) dν(x)=∫f(x) dν(x) \int f(xs)\, d\nu(x) = \int f(x)\, d\nu(x)
(25)
∫f(xs) dν(x)=Δ(s)∫f(x) dν(x). \int f(xs)\, d\nu(x) = \Delta(s) \int f(x)\, d\nu(x) .

此外,fˇ\check{f}可积Δ⋅ν\Delta \cdot \nu并且

∫f(x−1)Δ(x) dν(x)=∫f(x) dν(x). \int f(x^{-1})\Delta(x)\, d\nu(x) = \int f(x)\, d\nu(x) .
(26)

如果 A 是 G 的 ν\nu 可积子集,则 sA 和 As 是 ν\nu 可积,并且

ν(As)=ν(A)ν(sA)=Δ(s)−1ν(A). \nu(As) = \nu(A) \qquad \nu(sA) = \Delta(s)^{-1} \nu(A) .
(27)

3) ν\nu与Δ−1⋅μ\Delta^{-1} \cdot \mu成正比,μ\mu与Δ⋅ν\Delta \cdot \nu成正比。

4) 假设 G 是*单模*。令 μ\mu 为 G 上的 Haar 测度。则:

γ(s)μ=δ(s)μ=μ˙=μ. \gamma(s)\mu = \delta(s)\mu = \dot{\mu} = \mu .

如果ff在G上是μ\mu可积,那么ff的左右平移是μ\mu可积,fˇ\check{f}也是如此,并且

∫f(sx) dμ(x)=∫f(xs) dμ(x)=∫f(x−1) dμ(x)=∫f(x) dμ(x). \int f(sx)\,d\mu(x) = \int f(xs)\,d\mu(x) = \int f(x^{-1})\,d\mu(x) = \int f(x)\,d\mu(x) .

如果 A 是 G 的 μ\mu 可积子集,则 sA、As 和 A−1A^{-1} 是 μ\mu 可积,并且

μ(sA)=μ(As)=μ(A−1)=μ(A). \mu(sA) = \mu(As) = \mu(A^{-1}) = \mu(A) .

类似的性质成立本质积分。

命题 3 09D9

如果 G 中存在内自同构下 e 不变量的紧邻域 V,则 G 是单模的。

被以下引用 1

被以下引用 命题 7

对于,令 μ\mu 为 G 上的左 Haar 测度。对于每个 s∈Gs \in G,

μ(V)=μ(s−1Vs)=ΔG(s)μ(V), \mu(V) = \mu(s^{-1}Vs) = \Delta_G(s)\mu(V) ,

自0<μ(V)<+∞0 < \mu(V) < +\infty起从而ΔG(s)=1\Delta_G(s) = 1。

由此,人们立即推断出:

推出 09DA

如果 G 是离散的、紧致的或可交换的,则 G 是幺模的。

引用了 1

引用了 命题 10, VII § 2

当 G 是“可交换的”时,这也是微不足道的。 注另外,如果 G 是*离散*,则每个点的质量为 1 的 G 上的测度显然是 G 上的左右 Haar 测度,称为 G 上的*归一化* Haar 测度。如果 G 是*紧凑*,则 G 上存在且仅有一个 Haar 测度,使得 μ(G)=1\mu(G) = 1;它被称为 G 的“归一化”Haar 测度。当 G 既是离散的又是紧致的(即有限的)时,前面的两个约定不一致;当我们遇到这种情况时,我们将始终明确指定标准化哈尔测度的含义。

幺模群的子群和商群并不总是幺模(§ 2,Exer.5)。不过,请参阅§ 2, No. 7 的第 10 号提案。

稍后我们将看到半单或幂零连通的李群是幺模的。

4. 模数自同构

设G是G的局部紧群,φ\varphi自同构,μ\muG上的左Haar测度。显然,φ−1(μ)\varphi^{-1}(\mu)也是G上的左Haar测度。因此存在(No. 2,Th.1)一个且仅有一个数 a>0a > 0使得φ−1(μ)=aμ\varphi^{-1}(\mu) = a \mu。截至 No. 2,周四。 1、这个数独立于μ\mu的选择。 注如果一个人从正确的 Haar 测度开始,对于例 ΔG−1⋅μ\Delta_G^{-1} \cdot \mu (No. 3),我们会得到相同的标量 aa:因为,因为 φ−1\varphi^{-1} 使 ΔG\Delta_G 不变(No. 3,注),一个有 φ−1(ΔG−1⋅μ)=ΔG−1⋅φ−1(μ)=aΔG−1⋅μ\varphi^{-1}(\Delta_G^{-1} \cdot \mu) = \Delta_G^{-1} \cdot \varphi^{-1}(\mu) = a \Delta_G^{-1} \cdot \mu。

定义 4 09DB

数 a>0a > 0,因而 φ−1(μ)=aμ\varphi^{-1}(\mu) = a \mu 称为自同构 φ\varphi 的模,并表示为 mod⁡Gφ\operatorname{mod}_G \varphi 或简称为 mod⁡φ\operatorname{mod} \varphi。

如果 ff 是 G 上的 μ\mu 可积函数,则

∫f(φ−1(x))dμ(x)=(mod⁡φ)∫f(x)dμ(x). \int f(\varphi^{-1}(x)) d\mu(x) = (\operatorname{mod} \varphi) \int f(x) d\mu(x).

如果 A 是 G 的 μ\mu 可积子集,则

μ(φ(A))=(mod⁡φ)μ(A). \mu(\varphi(A)) = (\operatorname{mod} \varphi) \mu(A).

特别地,对于s∈Gs \in G,令isi_s为内自同构x↦s−1xsx \mapsto s^{-1} x s。那么is−1=δ(s)γ(s)i_s^{-1} = \delta(s) \gamma(s),因而

is−1(μ)=δ(s)μ=ΔG(s)μ, i_s^{-1}(\mu) = \delta(s) \mu = \Delta_G(s) \mu,

因而

mod⁡is=ΔG(s). \operatorname{mod} i_s = \Delta_G(s).

如果 G 是离散的或紧致的,则其归一化 Haar 测度会通过 G 的每个自同构 φ\varphi 转换为自身,正如我们通过结构的迁移立即看到的那样。因而,离散或紧凑群的 自同构的模数为 1。

命题 4 09DC

设 G 为局部紧致群、Γ\Gamma 拓扑群,以及 Γ\Gamma 的 γ↦uγ\gamma \mapsto u_\gamma 同态到 G 的自同构的群 G\mathscr{G},使得 (γ,x)↦uγ(x)(\gamma, x) \mapsto u_\gamma(x)是G中Γ×G\Gamma \times G的连续映射。那么,映射γ↦mod⁡(uγ)\gamma \mapsto \operatorname{mod}(u_\gamma)是R+∗\mathbf{R}_+^*中Γ\Gamma的连续表示。

这个映射显然是R+∗\mathbf{R}_+^*中Γ\Gamma的表示(代数);足以证明其连续性。令 f∈K(G)f \in \mathscr{K}(G) 并令 S 为其支持。

引用了 1 · 被以下引用 1

引用了 引理 1

被以下引用 命题 12

令γ0∈Γ\gamma_0 \in \Gamma和UU是uγ0−1(S)u_{\gamma_0}^{-1}(S)的相对紧凑邻域。 映射γ↦uγ\gamma \mapsto u_\gamma是Γ\Gamma到G\mathscr{G}的连续映射,配备拓扑紧致收敛(GT、X, §3, No. 4、Th.3);因此 uγ−1(S)⊂Uu_\gamma^{-1}(S) \subset U 对于 γ\gamma 足够接近 γ0\gamma_0。 No. 1的引理 1则证明∫f(uγ(x))dμ(x)\int f(u_\gamma(x)) d\mu(x)(其中μ\mu表示GG的左哈尔测度)连续依赖于γ\gamma; 从而命题。

5. 哈尔测量乘积

命题 5 09DD

— 让 (Gι)ι∈I(G_\iota)_{\iota \in I} 成为局部紧凑群的族。 对于每个 ι∈I\iota \in I 让 μι\mu_\iota 成为 GιG_\iota 上的左(或右)哈尔测度。 假设存在 II 的有限子集 JJ 这样,对于每个 ι∈I−J\iota \in I - J,GιG_\iota 是紧凑的并且 μι(Gι)=1\mu_\iota(G_\iota) = 1。 然后乘积测量 ⨂ι∈Iμι\bigotimes_{\iota \in I} \mu_\iota 是左(或右)Haar 测量 G=∏ι∈IGιG = \prod_{\iota \in I} G_\iota。 如果 x=(xι)∈Gx = (x_\iota) \in G 那么

ΔG(x)=∏ι∈IΔGι(xι). \Delta_G(x) = \prod_{\iota \in I} \Delta_{G_\iota}(x_\iota).
对于II的每个有限子集JJ,⨂ι∈Jμι\bigotimes_{\iota \in J} \mu_\iota是∏ι∈JGι\prod_{\iota \in J} G_\iota上的左(或右)哈尔测度,如下紧接定义。因此 ⨂ι∈Iμι\bigotimes_{\iota \in I} \mu_\iota 是GG 的左(或右)Haar 测度(第 III, §4, No. 6 章,第 9 条)。另一方面,如果 μι\mu_\iota 是左哈尔措施,那么
δ(x)(⨂ι∈Iμι)=⨂ι∈Iδ(xι)μι=⨂ι∈I(ΔGι(xι)μι)=(∏ι∈IΔGι(xι))⨂ι∈Iμι, \delta(x) \left( \bigotimes_{\iota \in I} \mu_\iota \right) = \bigotimes_{\iota \in I} \delta(x_\iota) \mu_\iota = \bigotimes_{\iota \in I} (\Delta_{G_\iota}(x_\iota) \mu_\iota) = \left( \prod_{\iota \in I} \Delta_{G_\iota}(x_\iota) \right) \bigotimes_{\iota \in I} \mu_\iota,
从而ΔG(x)=∏ι∈IΔGι(xι)\Delta_G(x) = \prod_{\iota \in I} \Delta_{G_\iota}(x_\iota)。

引用了 1

引用了 命题 9, III § 4

例 09DE

— 1) Rn\mathbf{R}^n 的勒贝格测度是加法群 Rn\mathbf{R}^n 的哈尔测度。

2) 映射 (r,u)↦ru(r, u) \mapsto ru 是R+∗×U\mathbf{R}_+^* \times \mathbf{U} 的同构到C∗\mathbf{C}^*(GT,VIII, §1, No. 3)。如果通过该同构将C∗\mathbf{C}^*与R+∗×U\mathbf{R}_+^* \times \mathbf{U}识别,并且如果dudu表示U\mathbf{U}上的哈尔测度,则r−1drdur^{-1} dr du是No. 2的例2在C∗\mathbf{C}^*上的哈尔测度。另一方面,将[0,1[[0, 1[的双射θ↦e2iπθ\theta \mapsto e^{2i\pi \theta}到U\mathbf{U}变换,将[0,1[[0, 1[上的勒贝格测度dθd\theta转换为U\mathbf{U}上No. 2的例3的哈尔测度。由此可见,如果f∈H(C∗)f \in \mathscr{H}(\mathbf{C}^*),则积分

∫0+∞∫01f(re2iπθ)r−1dr dθ \int_0^{+\infty} \int_0^1 f(re^{2i\pi \theta}) r^{-1} dr\, d\theta
定义 C∗\mathbf{C}^* 的哈尔测度。

引用了 1

引用了 VIII § 1. 。卷积

6. 哈尔测量逆极限*

令 G 为局部紧致群 (因此是完备的)。令(Kα)α∈A(K_\alpha)_{\alpha \in A}为G的紧致法线子群的递减有向族,其中交{e}\{e\}(以便由KαK_\alpha形成的滤波器基收敛于e)。 集合Gα=G/KαG_\alpha = G / K_\alpha;令φα:G→Gα\varphi_\alpha : G \to G_\alpha和φβα:Gα→Gβ (α≥β)\varphi_{\beta \alpha} : G_\alpha \to G_\beta \ (\alpha \geq \beta)为典范同态。那么,逆系(Gα,φβα)(G_\alpha, \varphi_{\beta \alpha})中的逆极限可以用G来识别,并且这个逆极限到GαG_\alpha中的典范映射可以用φα\varphi_\alpha来识别(GT,III, §7, No. 3,命题2)。 映射 φα\varphi_\alpha 和 φβα\varphi_{\beta \alpha} 是正确的(*loc.cit.*,§4, No. 1,第 1 条命题第 2 条)。这些假设在整个小节期间保持固定。

\* 引理 2. — a) *设 f∈K+(G)f \in \mathscr{K}_+(G),S 是 G 包含的紧子集,补充 ff,U 是 S 在 G 中的开邻域,以及 ε>0\varepsilon > 0。 U 之外存在 α∈A\alpha \in A 和函数 g∈K+(G)g \in \mathscr{K}_+(G)、零,并且在 KαK_\alpha 的陪集上存在常数,使得 ∣f−g∣≤ε|f - g| \leq \varepsilon。

b) *令 μ\mu 和 μ′\mu' 为 G 上的两个度量,使得 φα(μ)=φα(μ′)\varphi_\alpha(\mu) = \varphi_\alpha(\mu') 对于所有 α∈A\alpha \in A。然后μ=μ′\mu = \mu'。

存在α1∈A\alpha_1 \in A使得Kα1S∩Kα1(G−U)=∅K_{\alpha_1} S \cap K_{\alpha_1}(G - U) = \emptyset(GT,II, §4, No. 3,命题4)。增S并减U,因此我们可以假设S和U是Kα1K_{\alpha_1}的陪集的并。考虑 S 上的连续数值函数 hh 具有以下性质:存在一个 α≥α1\alpha \geq \alpha_1,使得hh 在 KαK_\alpha 的陪集上是常数。 K(S)\mathscr{K}(S)的这些函数形式子代数(因为(Kα)(K_\alpha)是递减有向族)包含是S的常量和分隔点:对于,令x,yx, y是S的两个不同的点;由于KαK_\alpha的交是{e}\{e\},因此存在α≥α1\alpha \geq \alpha_1使得φα(x)≠φα(y)\varphi_\alpha(x) \neq \varphi_\alpha(y),然后存在在φα(S)\varphi_\alpha(S)上连续的数值函数uu使得u(φα(x))≠u(φα(y))u(\varphi_\alpha(x)) \neq u(\varphi_\alpha(y))。根据 Stone–Weierstrass 定理,S 上存在一个 α≥α1\alpha \geq \alpha_1 和一个连续的函数 h≥0h \geq 0,在 KαK_\alpha 的陪集上恒定,使得 S 上有 ∣f−h∣≤ε2|f - h| \leq \frac{\varepsilon}{2}。对于每个 t∈Rt \in \mathbf{R}、集合 δ(t)=(t−ε2)+\delta(t) = \left( t - \frac{\varepsilon}{2} \right)^+,并且集合h′=δ∘hh' = \delta \circ h。那么 h′h' 是函数 ≥0\geq 0,在 S 上连续,在 KαK_\alpha 陪集上恒定,并且在 S 上∣h−h′∣≤ε2|h - h'| \leq \frac{\varepsilon}{2},因此在 S 上∣f−h′∣≤ε|f - h'| \leq \varepsilon。另一方面,如果 x 属于到 G 中 S 的边界,则h′(x)=0h'(x) = 0,因为那么h(x)≤ε2h(x) \leq \frac{\varepsilon}{2}。如果h′h'在S的补数上扩展0,则得到满足要求的函数gg,从而证明a)。

现在令 μ,μ′\mu, \mu' 为 G 上的两个测度,使得 φα(μ)=φα(μ′)\varphi_\alpha(\mu) = \varphi_\alpha(\mu') 对于所有 α∈A\alpha \in A。对于某些α∈A\alpha \in A,令v∈K(G)v \in \mathscr{K}(G)为KαK_\alpha陪集上的函数常数,这样我们就可以用w∈K(Gα)w \in \mathscr{K}(G_\alpha)来写v=w∘φαv = w \circ \varphi_\alpha;然后

\* 参见。章。 III, §4, No. 5。

μ(v)=(φα(μ))(w)=(φα(μ′))(w)=μ′(v); it follows that μ=μ′ by virtue of a). \mu(v) = (\varphi_\alpha(\mu))(w) = (\varphi_\alpha(\mu'))(w) = \mu'(v); \text{ it follows that } \mu = \mu' \text{ by virtue of a)}.

命题 6 09DF

对于每个* α∈A\alpha \in A,*令* μα\mu_\alpha 成为 GαG_\alpha 的正测量。 假设φβα(μα)=μβ\varphi_{\beta\alpha}(\mu_\alpha) = \mu_\beta*对于*α≥β\alpha \geq \beta。 那么,存在且仅有一个积极措施 μ\mu 在 GG 使得 φα(μ)=μα\varphi_\alpha(\mu) = \mu_\alpha 对于所有 α∈A\alpha \in A。

引用了 3 · 被以下引用 2

引用了 III § 1. 。局部紧凑措施空间, 命题 9, III § 1, 命题 9

被以下引用 命题 7, 习题 10, § 2

唯一性紧随引理 2 b)。让我们证明μ\mu的存在性。令VV为函数属于到K(G)\mathscr{K}(G)的向量空间,并且在某些KαK_\alpha的陪集上恒定(α\alpha可能取决于函数)。由引理 2 a) 可知 VV 满足第 1 章的条件 (P)。 III, §1, No. 7,第9条:对于所有x∈Kx \in K,让KK为GG中的紧集,选择f∈K+(G)f \in \mathscr{K}_+(G)以及f(x)>0f(x) > 0;设a>0a > 0为KK上ff的最小的值;由引理 2 a),存在函数 g∈V∩K+(G)g \in V \cap \mathscr{K}_+(G)使得∣f−g∣≤a/2|f - g| \leq a/2,因此g(x)>0g(x) > 0对于所有x∈Kx \in K,且条件(P)得到验证。让f∈Vf \in V。存在一个 α∈A\alpha \in A 使得 ff 在 KαK_\alpha 的陪集上是常数。通过商,ff定义函数fα∈K(Gα)f_\alpha \in \mathscr{K}(G_\alpha)。 数μ(f)=μα(fα)\mu(f) = \mu_\alpha(f_\alpha)不依赖于α\alpha的选择:例如,令β\beta为任何指标,使得ff在KβK_\beta的陪集上是常数;令 γ∈A\gamma \in A 使得 γ≥α,γ≥β\gamma \geq \alpha, \gamma \geq \beta;那么ff定义函数fβ∈K(Gβ)f_\beta \in \mathscr{K}(G_\beta),fγ∈K(Gγ)f_\gamma \in \mathscr{K}(G_\gamma)使得f=fβ∘φβ=fγ∘φγf = f_\beta \circ \varphi_\beta = f_\gamma \circ \varphi_\gamma;然后fα∘φαγ=fγf_\alpha \circ \varphi_{\alpha\gamma} = f_\gamma,因此μγ(fγ)=(φαγ(μγ))(fα)=μα(fα)\mu_\gamma(f_\gamma) = (\varphi_{\alpha\gamma}(\mu_\gamma))(f_\alpha) = \mu_\alpha(f_\alpha),类似地μγ(fγ)=μβ(fβ)\mu_\gamma(f_\gamma) = \mu_\beta(f_\beta),从而我们的断言。如此成立,显然μ\mu在VV上是线性形式,而μ(f)≥0\mu(f) \geq 0在f≥0f \geq 0上。根据第 9 章的提案。 III, §1, No. 7、μ\mu可以扩展到GG上的积极措施,我们再次用μ\mu表示。一个人拥有所有α∈A\alpha \in A的φα(μ)=μα\varphi_\alpha(\mu) = \mu_\alpha,直到μ\mu的构造。

定义 5 09DG

测量* μ\mu 据说是 μα\mu_\alpha 的逆极限(或射影极限)。

命题 7 09DH

我们保留命题6的记号。如果每个* μα\mu_\alpha 是 GαG_\alpha上的左(或右)Haar测度,*则* μ\mu 是 GG上的左(或右)Haar测度。

引用了 2

引用了 命题 6, 命题 3

假设对于例,μα\mu_\alpha 是左哈尔测度。让s∈Gs \in G。对于每x∈Gx \in G,

(φα∘γ(s))(x)=φα(sx)=φα(s)φα(x)=(γ(φα(s))∘φα)(x); (\varphi_\alpha \circ \gamma(s))(x) = \varphi_\alpha(sx) = \varphi_\alpha(s)\varphi_\alpha(x) = (\gamma(\varphi_\alpha(s)) \circ \varphi_\alpha)(x);

因此φα(γ(s)μ)=γ(φα(s))μα=μα\varphi_\alpha(\gamma(s)\mu) = \gamma(\varphi_\alpha(s))\mu_\alpha = \mu_\alpha。因此γ(s)μ=μ\gamma(s)\mu = \mu乘以引理2 b),因此μ\mu是左哈尔测度。

我们假设从此以后KαK_\alpha不仅是紧凑的,而且在GG中是开放的。那么 GαG_\alpha 是离散的,对于 β≥α\beta \geq \alpha,Kα/KβK_\alpha/K_\beta 是紧凑且离散的群,因此是有限的。 群 GG 是幺模的(命题 3)。

命题 8 09DI

a) 让 μ\mu 和 μ′\mu' 成为 GG 的两个正测度,使得对于每个 α\alpha 和每个 CC 的 KαK_\alpha、μ(C)=μ′(C)\mu(C) = \mu'(C)。 然后μ=μ′\mu = \mu'。

被以下引用 1

被以下引用 例

b) 修复 α0∈A\alpha_0 \in A。 对于每个α≥α0\alpha \geq \alpha_0*令*nαn_\alpha*为有限群*Kα0/KαK_{\alpha_0}/K_\alpha元素数。 存在且仅有一个正测度μ\mu*在*GG*上,对于每个*α≥α0\alpha \geq \alpha_0,*每个陪集*KαK_\alpha*都有测度*nα−1n_\alpha^{-1}。 此外,μ\mu是GG的哈尔测度,*使得*μ(Kα0)=1\mu(K_{\alpha_0}) = 1。

令 μ\mu 和 μ′\mu' 为GG 满足条件 a) 的两个正测度。离散群 GαG_\alpha 的点对于φα(μ)\varphi_\alpha(\mu) 和 φα(μ′)\varphi_\alpha(\mu')、从而 φα(μ)=φα(μ′)\varphi_\alpha(\mu) = \varphi_\alpha(\mu') 具有相同的度量,对于所有 α\alpha 也是如此。因此 μ=μ′\mu = \mu' (引理 2 b))。

让我们证明b)。对于每个 α≥α0\alpha \geq \alpha_0,令 μα\mu_\alpha 为离散群 GαG_\alpha 的 Haar 测度,这样每个点都有测度 nα−1n_\alpha^{-1}。令α,β\alpha, \beta 使得α≥β≥α0\alpha \geq \beta \geq \alpha_0。那么Kβ/KαK_\beta/K_\alpha有nα/nβn_\alpha/n_\beta元素。因此φβα(μα)\varphi_{\beta\alpha}(\mu_\alpha)是GβG_\beta的测度,使得每个点都有测度nα−1⋅nαnβ=nβ−1n_\alpha^{-1} \cdot \frac{n_\alpha}{n_\beta} = n_\beta^{-1};其他字,φβα(μα)=μβ\varphi_{\beta\alpha}(\mu_\alpha) = \mu_\beta。然后应用 Props 就足够了。 6和7。

例 09DJ

— 令Qp\mathbf{Q}_p为pp-adic 域,Q\mathbf{Q}对于pp-adic绝对值∣x∣p=p−vp(x)|x|_p = p^{-v_p(x)}的完成(GT,IX, §3, No. 2,*例3*)。 Qp\mathbf{Q}_p中的元素称为*pp*-*adic 数*。我们再次用∣x∣p|x|_p表示pp进绝对值值到Qp\mathbf{Q}_p的连续扩张。一个有

∣x+y∣p≤sup⁡(∣x∣p,∣y∣p) |x + y|_p \leq \sup(|x|_p, |y|_p)

对于Q\mathbf{Q}中的x,yx, y(*loc.cit.*),因此对于Qp\mathbf{Q}_p中的x,yx, y;此外,如果∣y∣p<∣x∣p|y|_p < |x|_p则∣x+y∣p=∣x∣p|x + y|_p = |x|_p,因为∣x∣p=∣(x+y)−y∣p≤sup⁡(∣x+y∣p,∣y∣p)|x|_p = |(x + y) - y|_p \leq \sup(|x + y|_p, |y|_p)。如果(xn)(x_n)是Qp\mathbf{Q}_p的点的序列趋向于x∈Qp∗x \in \mathbf{Q}_p^*,则∣x−xn∣p<∣x∣p|x - x_n|_p < |x|_p和∣x−xn∣p<∣xn∣p|x - x_n|_p < |x_n|_p为nn足够大,因此∣x∣p=∣xn∣p|x|_p = |x_n|_p。这证明,对于每个 x∈Qp∗x \in \mathbf{Q}_p^*,∣x∣p|x|_p 是 pp 的幂。

设Zp\mathbf{Z}_p为Z\mathbf{Z}在Qp\mathbf{Q}_p的闭包;这是 Qp\mathbf{Q}_p 中的子环;它的元素称为*pp*-*adic 整数*。每 x∈Zpx \in \mathbf{Z}_p 就有 ∣x∣p≤1|x|_p \leq 1。相反,令xx为Qp\mathbf{Q}_p的元素,使得∣x∣p≤1|x|_p \leq 1,并让我们证明x∈Zpx \in \mathbf{Z}_p;由我们上面看到,存在Q\mathbf{Q}的元素趋于xx的序列(xn)(x_n),以及∣xn∣p≤1|x_n|_p \leq 1趋向于nn足够大;足以证明 xnx_n 属于到 Zp\mathbf{Z}_p 对于 nn 足够大;在其他字,我们被简化为x∈Qx \in \mathbf{Q}的情况;那么 x=a/bx = a/b 与 bb 互质于 pp;对于每个整数n>0n > 0,都存在bn′∈Zb'_n \in \mathbf{Z}和hn∈Zh_n \in \mathbf{Z},使得bbn′+hnpn=1bb'_n + h_n p^n = 1,从而x=abbn′+ahnpnb=abn′+ahnpnbx = \frac{abb'_n + ah_n p^n}{b} = ab'_n + \frac{ah_n p^n}{b}和∣x−abn′∣p≤p−n|x - ab'_n|_p \leq p^{-n},因此abn′ab'_n趋向于xx。

由此可见,中心 0、半径 p−np^{-n} 的闭球,与中心 0、半径 p−n+1p^{-n+1} 的开球相同,为 pnZpp^n \mathbf{Z}_p。因此,拓扑空间Qp\mathbf{Q}_p是零维的,因此完全断开(GT,IX, §6, No. 4)。

让我们证明整数0,1,…,pn−10, 1, \ldots, p^n - 1构成系统,其中Zp\mathbf{Z}_p模pnZpp^n \mathbf{Z}_p。首先,∣k−k′∣p>p−n|k - k'|_p > p^{-n}对于两个这样的整数、kk和k′k',因此类模pnZpp^n \mathbf{Z}_p这些整数是不同的。另一方面,令 x∈Zpx \in \mathbf{Z}_p;存在k∈Zk \in \mathbf{Z}使得∣x−k∣p≤p−n|x - k|_p \leq p^{-n};将pnp^n的合适倍数添加到kk,可以假设k∈[0,pn−1]k \in [0, p^n - 1]和xx与kk模pnZpp^n \mathbf{Z}_p全等。 从而我们的断言。这表明 Zp/pnZp\mathbf{Z}_p / p^n \mathbf{Z}_p 与 Z/pnZ\mathbf{Z}/p^n \mathbf{Z} 是规范同构的。此外,我们还可以看出 Zp\mathbf{Z}_p 是预紧的,因此是“紧”的,因为它是完备的。由于Zp\mathbf{Z}_p是Qp\mathbf{Q}_p的开子群,Qp\mathbf{Q}_p是*局部紧的*。 Qp\mathbf{Q}_p 中的拓扑具有可数基(GT,IX, §2, No. 9,Cor. of Prop. 16)。 加法群Qp\mathbf{Q}_p可以与离散的群Qp/pnZp\mathbf{Q}_p / p^n \mathbf{Z}_p中的逆极限识别。

在加法群Qp\mathbf{Q}_p上存在且仅有一个哈尔测度α\alpha使得α(Zp)=1\alpha(\mathbf{Z}_p) = 1;它被称为 Qp\mathbf{Q}_p 上的*标准化 Haar 度量*。由于Zp\mathbf{Z}_p是pnp^n不相交的陪集pnZpp^n \mathbf{Z}_p(nn整数≥0\geq 0)的并,所以有α(pnZp)=p−n\alpha(p^n \mathbf{Z}_p) = p^{-n};类似地α(p−nZp)=pn\alpha(p^{-n} \mathbf{Z}_p) = p^n,所以最后,对于每个n∈Zn \in \mathbf{Z},α(pnZp)=p−n\alpha(p^n \mathbf{Z}_p) = p^{-n}。根据命题 8 b),α\alpha *是 * Qp\mathbf{Q}_p *上的唯一正测度,使得 * pnZpp^n \mathbf{Z}_p (n 整数 ≥0\geq 0) 的每个陪集都有测度 p−np^{-n}。

α\alpha到Zp\mathbf{Z}_p的限制显然是Zp\mathbf{Z}_p的哈尔测度。

引用了 4

引用了 IX § 3. 。措施和加法集合函数, IX § 6. 。局部凸空间上的测度和测度, IX § 2. 。 运算关于措施, 命题 8

7. Haar 测度的局部定义

命题 9 09DK

设 G 为局部紧致群,V G 的开子集,以及 μ\mu 非零的 V 上的正测度,具有以下性质:如果 U 是 V 的开子集并且如果 s∈Gs \in G使得sU⊂VsU \subset V,那么在U到sU的同胚x↦sxx \mapsto sx下,由μ\mu在U上引起的测度μU\mu_U的像是μsU\mu_{sU}。那么,G 上存在且仅剩一个 Haar 测度 α\alpha,诱导 μ\mu V。

引用了 2 · 被以下引用 2

引用了 III § 2. 。支持某项措施, 命题 1

被以下引用 推论, 命题 6

对于每个s∈Gs \in G,令μs\mu_s是μ\mu的像,在V的同胚x↦sxx \mapsto sx到sV上。 μs\mu_s至V∩sVV \cap sV的限制是x↦sxx \mapsto sx至s−1V∩Vs^{-1}V \cap V的限制下的μs−1V∩V\mu_{s^{-1}V \cap V}像;到假设,这个像就是μV∩sV\mu_{V \cap sV}。 通过翻译,一个结论由此可知,对于任何s,ts, t,μs\mu_s和μt\mu_t具有相同的限制到sV∩tVsV \cap tV。 因此,根据第 1 章的提案 1。 III, §2, No. 1,G 上存在一个测度 α\alpha,对于每个 ss,sV 上有诱导 μs\mu_s。 很明显,α\alpha 是 G 上唯一的左 Haar 测度,在 V 上归纳出 μ\mu。

推论 09DL

设 G,G' 是两个局部紧致群,V(分别为 V'),G 的中性元素(分别为 G')的开邻域,以及 φ\varphi G' 的局部同构,其中 G(GT,III, §1, No. 3,Def.2)定义在V',这样φ(V′)=V\varphi(V') = V。令α′\alpha'为G'上的左哈尔测度,αV′\alpha'_V,其限制至V′V'。那么φ(αV′′)\varphi(\alpha'_{V'})是GG上唯一的左哈尔测度α\alpha的限制到VV。

引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 定义 2, III § 1, 命题 9

被以下引用 习题 13, § 2

令V1V_1是ee在GG中的开邻域,使得V1V1−1⊂VV_1 V_1^{-1} \subset V。令μ\mu为φ(αV′′)\varphi(\alpha'_{V'})到V1V_1中的限制。令UU为V1V_1的开子集,并令s∈Gs \in G为sU⊂V1sU \subset V_1。然后s∈V1V1−1⊂Vs \in V_1 V_1^{-1} \subset V,因此s=φ(s′)s = \varphi(s')对于一些s′∈V′s' \in V'。让x∈Ux \in U。然后 x=φ(x′)x = \varphi(x') 对应一些 x′∈V′x' \in V',因此从 sx∈sU⊂Vsx \in sU \subset V 开始为 sx=φ(s′)φ(x′)=φ(s′x′)sx = \varphi(s')\varphi(x') = \varphi(s'x')。由于G′G'中的左翻译保留了α′\alpha',我们可以看到第9条命题的V1V_1和μ\mu满足条件。设α\alpha为GG的左哈尔测度,归纳出μ\mu V1V_1。对于每个t∈Vt \in V,在V1V_1中存在ee的开邻域WW,使得tW⊂VtW \subset V。那么φ(αV′′)\varphi(\alpha'_{V'})到tWtW的限制可以通过从μ\mu到WW的限制翻译推出,因此是α\alpha到tWtW的限制。因此,φ(αV′′)\varphi(\alpha'_{V'})是α\alpha到VV中的限制。

有人说α\alpha 是通过本地同构 φ\varphi从* α′\alpha' *推导出来的。

例 09DM

— 在 No. 2、*例 3* 中获得的TT 的 Haar 测度可以通过 RR 与 TT 的局部同构从 RR 上的勒贝格测度推导出来。

8. 相对不变的措施

命题 10 09DN

令GG为局部紧凑群,μ\mu为GG与乘子χ\chi的相对左不变测度。如果χ1\chi_1是C∗\mathbf{C}^*中GG的连续表示,则测度χ1⋅μ\chi_1 \cdot \mu与乘子χ1χ\chi_1 \chi相对左不变。

被以下引用 2

被以下引用 推论 1, 命题 16

对于,

γ(s)(χ1⋅μ)=(γ(s)χ1)⋅(γ(s)μ)=(χ1(s−1)χ1)⋅(χ(s)−1μ)=(χ1χ)(s)−1(χ1⋅μ). \gamma(s)(\chi_1 \cdot \mu) = (\gamma(s)\chi_1) \cdot (\gamma(s)\mu) = (\chi_1(s^{-1})\chi_1) \cdot (\chi(s)^{-1}\mu) = (\chi_1 \chi)(s)^{-1}(\chi_1 \cdot \mu).

推论 1 09DO

令μ\mu为GG的左哈尔测度。为了使GG上的非零的测度ν\nu相对左不变,它是形式aχ⋅μa \chi \cdot \mu是充分必要的,其中a∈C∗a \in \mathbf{C}^*和χ\chi是C∗\mathbf{C}^*中GG的连续表示;那么它的乘子就是χ\chi。

引用了 2 · 被以下引用 4

引用了 推出, 命题 10

被以下引用 推论 2, 命题 16, 引理 6, VII § 2, 引理 5, VII § 3

条件就足够了(提案 10)。另一方面,如果 ν\nu 是非零的与乘子 χ\chi 相对左不变测度,则 χ−1⋅ν\chi^{-1} \cdot \nu 是左不变的(命题 10),因此是形式 aμa \mu 与 a∈C∗a \in \mathbf{C}^* (No. 2,科 1)。

推论 2 09DP

每个相对左不变的测度都是相对右不变的。

引用了 1

引用了 推论 1

对于,Cor 的记号。 1、

δ(s)(χ⋅μ)=(δ(s)χ)⋅(δ(s)μ)=(χ(s)χ)⋅(ΔG(s)μ)=(χΔG)(s)(χ⋅μ). \delta(s)(\chi \cdot \mu) = (\delta(s)\chi) \cdot (\delta(s)\mu) = (\chi(s)\chi) \cdot (\Delta_G(s)\mu) = (\chi \Delta_G)(s)(\chi \cdot \mu).

由于科。 2,我们今后将讨论“G 上的*相对不变的测量”,而无需进一步说明。相对不变的测度承认左哈尔测度和右哈尔测度作为特殊情况。给定 G 上相对不变的测度 ν\nu,可以方便地区分其 左乘子 χ\chi 和 右乘子 χ′\chi',由 γ(s)ν=χ(s)−1ν\gamma(s)\nu = \chi(s)^{-1}\nu、δ(s)ν=χ′(s)ν\delta(s)\nu = \chi'(s)\nu 定义。通过 (34),这些乘子满足关系

χ′=χΔG. \chi' = \chi \Delta_G.

仍然用 μ\mu 表示左哈尔测度,我们有

ν′=(χ⋅μ)′=χ˙⋅μ˙=(χ−1ΔG−1)⋅μ, \nu' = (\chi \cdot \mu)' = \dot{\chi} \cdot \dot{\mu} = (\chi^{-1} \Delta_G^{-1}) \cdot \mu,

因此ν′\nu'与左乘子χ−1ΔG−1\chi^{-1} \Delta_G^{-1}和右乘子χ−1\chi^{-1}相对不变。

对于每个相对不变的度量,可忽略、局部可忽略、可测量和局部可积函数的概念都是相同的。

9. 准不变测度

命题 11 09DQ

设 G 为局部紧致群,μ\mu G 上的左 Haar 测度。要使 G 上的测度 ν≠0\nu \neq 0 保持拟不变,ν\nu 等于 μ\mu 是充分必要的。

引用了 1 · 被以下引用 2

引用了 定理 2(勒贝格-尼科迪姆), V § 5

被以下引用 习题 30, § 1, 引理 4, VII § 2

充足性是显而易见的。令ν≠0\nu \neq 0为左准不变测度,并证明ν\nu等价于μ\mu。我们可以将自己限制在ν>0\nu > 0的情况。设 A 是 G 的紧子集。我们将证明,就像建立命题一样,条件 μ(A)=0\mu(A) = 0、ν(A)=0\nu(A) = 0 是等价的(Ch. V, §5, No. 5、Th. 2)。

a) 对于每个f∈K+(G)f \in \mathscr{K}_+(G),G×GG \times G上的函数(x,y)↦f(x)φA(xy)(x, y) \mapsto f(x)\varphi_A(xy)是(ν⊗μ)(\nu \otimes \mu)可积,因为它是上半连续、有界的,并且如果集合K=Supp⁡fK = \operatorname{Supp} f为一个,它的支持包含在紧集K×K−1AK \times K^{-1}A中。因此,根据 Lebesgue-Fubini 定理,

∫dν(y)∫φA(xy)f(x) dμ(x)=∫f(x) dμ(x)∫φA(xy) dν(y). \int d\nu(y) \int \varphi_A(xy)f(x)\,d\mu(x) = \int f(x)\,d\mu(x) \int \varphi_A(xy)\,d\nu(y).

b) 假设ν(A)=0\nu(A) = 0。通过假设,ν(xA)=0\nu(xA) = 0 对于所有 x∈Gx \in G,因此 (36) 的右侧是零。因此,存在一个可忽略的 ν\nu 集合 NfN_f,对于 y∉Nfy \notin N_f,

(37)0=∫φA(xy)f(x) dμ(x)=ΔG(y)−1∫φA(x)f(xy−1) dμ(x). (37) \quad 0 = \int \varphi_A(xy)f(x)\,d\mu(x) = \Delta_G(y)^{-1} \int \varphi_A(x)f(xy^{-1})\,d\mu(x).

设B是G的紧子集,使得ν(B)≠0\nu(B) \neq 0,并且K+(G)\mathscr{K}_+(G)中的ff函数等于AB−1AB^{-1}上的1。则存在 y∈By \in B 使得 (37) 得到验证。但由于φA(x)f(xy−1)=φA(x)\varphi_A(x)f(xy^{-1}) = \varphi_A(x)对应y∈By \in B,这就证明了μ(A)=0\mu(A) = 0。

c) 假设μ(A)=0\mu(A) = 0。那么,对于每个 f∈K+(G)f \in \mathscr{K}_+(G),(36) 的左侧是零,因此右侧也是。因而,存在局部 μ\mu 可忽略不计的集合 M,使得 ∫φA(xy) dν(y)=0\int \varphi_A(xy)\,d\nu(y) = 0 对于 x∉Mx \notin M。从μ≠0\mu \neq 0开始,对于某些x∈Gx \in G、从而ν(A)=0\nu(A) = 0,可以得出ν(xA)=0\nu(xA) = 0。

应用命题 11 到 G0G^0,可以看到右侧的准不变测度与左侧的准不变测度相同。它们被简单地称为 G 上的准不变测度。

10. 局部紧凑域

定义 6 09DR

— 令 K 为局部紧致域(1)^{(1)}。 对于 a∈K∗a \in K^*,称为 a 的模,并用 modK(a)\mathrm{mod}_K(a) 或简称为 mod(a)\mathrm{mod}(a) 表示,*自同构* x↦axx \mapsto ax 加法群 K+K^+ 基础 K 的模;一个集合 mod(0)=0\mathrm{mod}(0) = 0。

例 09DS

— 1) 设 K=RK = \mathbf{R}。如果s>0s > 0则s⋅[0,1]=[0,s]s \cdot [0,1] = [0,s];如果s<0s < 0,s⋅[0,1]=[s,0]s \cdot [0,1] = [s,0]。因而 modRt=∣t∣\mathrm{mod}_\mathbf{R} t = |t| 对于所有 t∈Rt \in \mathbf{R}。

2)令K=QpK = \mathbf{Q}_p。如果s∈Qp∗s \in \mathbf{Q}_p^*使得∣s∣p=p−n|s|_p = p^{-n},则sZps \mathbf{Z}_p是x∈Qpx \in \mathbf{Q}_p的集合使得∣x∣p≤p−n|x|_p \leq p^{-n};因而,如果 μ\mu 表示Qp\mathbf{Q}_p 上的归一化 Haar 测度,则μ(sZp)=p−n\mu(s \mathbf{Z}_p) = p^{-n}。因而 modQpt=∣t∣p\mathrm{mod}_{\mathbf{Q}_p} t = |t|_p 对于所有t∈Qpt \in \mathbf{Q}_p。

命题 12 09DT

— 函数 mod 在 K 上连续,并且 mod(ab)=mod(a)mod(b)\mathrm{mod}(ab) = \mathrm{mod}(a)\mathrm{mod}(b) 对于所有 a,ba, b 在 K 中。

引用了 2 · 被以下引用 2

引用了 命题 4, 命题 2

被以下引用 习题 12, § 1, 命题 13

最后一个断言是显而易见的。 No. 4的命题4表明函数模在K∗K^*的每点连续。它仍然只是显示其在 0 处的连续性。这对于离散 K 来说是显而易见的;因此我们假设 K 非离散。令α\alpha为K+K^+的哈尔测度,令C为K的紧致子集,使得α(C)>0\alpha(C) > 0;对于a∈K∗a \in K^*,我们有α(aC)=mod(a)α(C)\alpha(aC) = \mathrm{mod}(a)\alpha(C)。

(1)军团(A,I, §9, No. 1),又译为“师环”(GT,III, §6, No. 7)。

由于 K 不是离散的,α({0})=0\alpha(\{0\}) = 0(No. 2,命题 2);因而,对于每个ε>0\varepsilon > 0,都存在一个为0的开邻域U,使得α(U)≤ε\alpha(U) \leq \varepsilon。由于 K 中的乘积是连续的,因而 aa 的 aC⊂UaC \subset U 足够接近 0,然后是 mod(a)≤ε/α(C)\mathrm{mod}(a) \leq \varepsilon / \alpha(C)。

命题 13 09DU

— 对于每个 M>0M > 0,*让* VMV_M 成为 x∈Kx \in K *的集合 这样 mod(x)≤M\mathrm{mod}(x) \leq M。 如果 K 是非离散的,则 VMV_M 形式是 K 中* 0 *的紧邻域的基本系统。

引用了 1

引用了 命题 12

根据第 12 条命题,VMV_M 是 0 的闭邻域。让我们证明它们是紧邻域。设 U 为 0 的紧邻域。K 中存在 r≠0r \neq 0,使得所有 n>0n > 0 都有 mod(r)<1\mathrm{mod}(r) < 1 和 rn∈Ur^n \in U:对于,令 W 为 0 的邻域,使得 WU⊂UWU \subset U;根据命题 12,K 中存在 r≠0r \neq 0,使得 mod(r)<1\mathrm{mod}(r) < 1 和 r∈U∩Wr \in U \cap W;然后r2∈WU⊂Ur^2 \in WU \subset U,以及rn∈Ur^n \in U,对于n>0n > 0,在nn 上归纳。我们将证明VMV_M包含在集合r−qUr^{-q}U(qq整数≥0\geq 0)的有限并中,这将证明VMV_M确实是紧致的。如果xx是序列(rn)(r^n)的簇点,则mod(x)\mathrm{mod}(x)是序列(mod(r)n)(\mathrm{mod}(r)^n)的簇点,因此mod(x)=0\mathrm{mod}(x) = 0,x=0x = 0;由于 U 是紧致的,因此 (GT, I, §9, No. 1, Cor. of Th. 1) lim⁡n→∞rn=0\lim_{n \to \infty} r^n = 0。现在让a∈VMa \in V_M。由于序列(rna)n≥0(r^n a)_{n \geq 0}趋于0,因此存在最小的整数n≥0n \geq 0使得rna∈Ur^n a \in U。如果n>0n > 0则rn−1a∉Ur^{n-1} a \notin U,因此rna∈U∩C(rU)r^n a \in U \cap C(rU); U∩C(rU)U \cap C(rU) 的闭包 X 是紧致的,因为 U 是紧致的,并且它不是包含 0,因为 rUrU 是 0 的邻域;因此,在 X 中,mod(x)\mathrm{mod}(x) 的边界为数 m>0m > 0。因此,如果n>0n > 0,我们有m≤mod(rna)m \leq \mathrm{mod}(r^n a),从而mod(r−1)n≤M/m\mathrm{mod}(r^{-1})^n \leq M/m。由于mod(r−1)>1\mathrm{mod}(r^{-1}) > 1,整数nn只能承担值的有限数,数不依赖于aa,这完成了我们的断言的证明。

正是如此,因为VMV_M约化的交到{0}\{0\}VMV_M形式是0邻域的基本系统(GT,I, §9, No. 2,提案1)。

推论 09DV

— *非离散局部紧致域的拓扑承认可数基。

引用了 2 · 被以下引用 3

引用了 IX § 3. 。措施和加法集合函数, 命题 1

被以下引用 推论, 引理 9, VII § 3, 命题 6, VII § 3

对于,K 是紧集 V1,V2,…V_1, V_2, \ldots 中的并。另一方面,K 可通过 GT 命题 1 IX, §3, No. 1 进行度量。因此,K 的拓扑承认可数基(*loc.cit.*,§2, No. 9,Prop.16 的 Cor.)。

命题 14 09DW

— 让 α\alpha 成为 K+K^+ 上的哈尔测度。 那么测量 β=(modK)−1⋅α\beta = (\mathrm{mod}_K)^{-1} \cdot \alpha 在 K∗K^* 上是乘法群 K∗K^* 上的左哈尔测量。

被以下引用 2

被以下引用 推论, 命题 15

例如,如果将 K 的 b∈K∗b \in K^*、映射 a↦b−1aa \mapsto b^{-1} a 转化为 K 变换 α\alpha 转化为 (modKb)α(\mathrm{mod}_K b) \alpha,因此 (modK)−1⋅α(\mathrm{mod}_K)^{-1} \cdot \alpha 转化为自身,从而命题。

推论 09DX

— Let f be a function defined on K∗K^*, with values in R‾\overline{\mathbf{R}} or in a Banach space. 对于 f 为 β\beta-*可积,(modK)−1f(\mathrm{mod}_K)^{-1} f为α\alpha可积是必要且充分的,在这种情况下

∫K∗f(x)dβ(x)=∫K+(modK(x))−1f(x)dα(x). \int_{K^*} f(x) d\beta(x) = \int_{K^+} (\mathrm{mod}_K(x))^{-1} f(x) d\alpha(x).
引用了 3

引用了 定理 1, V § 5, 推论, 命题 14

这是根据 Cor 的第 14 号提案得出的。提案 13 和章节。 V, §5, No. 3,Th。 1.

命题 15 09DY

— *假设 K 是可交换的。令 u 为向量空间 E = K^n 中的自同构。然后

modEu=modK(det⁡u). \mathrm{mod}_E u = \mathrm{mod}_K(\det u).
引用了 1 · 被以下引用 5

引用了 命题 14

被以下引用 推论 1, 推论 2, 引理 6, VII § 3, 例 2, VII § 3, 例 4, VII § 3

当uu运行超过GL(E)\mathbf{GL}(E)的生成元的系统时,验证公式就足够了。现在,GL(E)\mathbf{GL}(E)由以下元素生成(A,II, §10, No. 13,第14号提案的Cor.2): (a) 元素 u1u_1 / 形式

(x1,…,xn)↦(xσ(1),…,xσ(n)), (x_1, \ldots, x_n) \mapsto (x_{\sigma(1)}, \ldots, x_{\sigma(n)}),

其中σ∈Sn\sigma \in \mathfrak{S}_n; (b) 元素 u2u_2 形式

(x1,…,xn)↦(ax1,x2,…,xn) (x_1, \ldots, x_n) \mapsto (ax_1, x_2, \ldots, x_n)

与 a∈K∗a \in K^*; (c) 元素 u3u_3 / 形式

(x1,…,xn)↦(x1+∑i=2ncixi,x2,…,xn). (x_1, \ldots, x_n) \mapsto (x_1 + \sum_{i=2}^n c_i x_i, x_2, \ldots, x_n).

如果 f∈H(E)f \in \mathscr{H}(E) 那么,用 α\alpha 表示K+K^+ 上的 Haar 测度,

∫⋯∫Knf(x1+∑i=2ncixi,x2,…,xn)dα(x1)dα(x2)…dα(xn) \int \cdots \int_{K^n} f(x_1 + \sum_{i=2}^n c_i x_i, x_2, \ldots, x_n) d\alpha(x_1) d\alpha(x_2) \ldots d\alpha(x_n)
=∫⋯∫Kn−1dα(x2)…dα(xn)∫Kf(x1+∑i=2ncixi,x2,…,xn)dα(x1) = \int \cdots \int_{K^{n-1}} d\alpha(x_2) \ldots d\alpha(x_n) \int_K f(x_1 + \sum_{i=2}^n c_i x_i, x_2, \ldots, x_n) d\alpha(x_1)
=∫⋯∫Kn−1dα(x2)…dα(xn)∫Kf(x1,x2,…,xn)dα(x1) = \int \cdots \int_{K^{n-1}} d\alpha(x_2) \ldots d\alpha(x_n) \int_K f(x_1, x_2, \ldots, x_n) d\alpha(x_1)
=∫⋯∫Knf(x1,…,xn)dα(x1)…dα(xn), = \int \cdots \int_{K^n} f(x_1, \ldots, x_n) d\alpha(x_1) \ldots d\alpha(x_n),

另一方面,modK(det⁡u3)=modK(1)=1\mathrm{mod}_K(\det u_3) = \mathrm{mod}_K(1) = 1、从而是u3u_3的结果。 u1u_1和u2u_2以类似的方式建立。

令 K 为 K 上有限维 n 的可交换局部紧凑域,E 向量空间。如果 φ\varphi 是向量空间 KnK^n 的同构到向量空间 E,φ\varphi 变换拓扑将 KnK^n 转换为 E 上的拓扑,使 E 成为局部紧凑的向量空间。这个拓扑(称为规范)独立于φ\varphi,因为向量空间KnK^n的每个自同构都是双连续的。如果没有明确指出相反的情况,当我们将 E 称为拓扑向量空间时,拓扑将始终被理解为刚刚定义的那个。 向量空间 E 的每个自同构 u 都是双连续的,因此定义了modEu\mathrm{mod}_E u。另一方面,如果 u 是 E 的不可逆自同态,则有一个集合 modEu=0\mathrm{mod}_E u = 0。然后:

推论 1 09DZ

— 令 K 为可交换局部紧域,K 上的 E 有限维向量空间,以及向量空间 E 的 u 自同态。然后 modE(u)=modK(det⁡u)\mathrm{mod}_E(u) = \mathrm{mod}_K(\det u)。

引用了 1 · 被以下引用 3

引用了 命题 15

被以下引用 § 1. 。 HAAR 措施的构造, 例, 例 8, VII § 3

如果 u 可逆,则由命题 15 得出。如果 u 不可逆,则 det⁡u=0\det u = 0,因此 modK(det⁡u)=0=modEu\mathrm{mod}_K(\det u) = 0 = \mathrm{mod}_E u。

推论 2 09E0

— 令 E 为有限维 n 的实数向量空间,E 的 (e1,e2,…,en)(e_1, e_2, \ldots, e_n) 基, x=∑i=1nξiei∈Ex = \sum_{i=1}^n \xi_i e_i \in E *的 P 集合 使得 0≤ξi≤10 \leq \xi_i \leq 1 对于所有 i,以及 μ\mu 对加法群 E 的独特哈尔测度使得 μ(P)=1\mu(P) = 1。 设x1,…,xnx_1, \ldots, x_n*为E的点,S为集合*{0,x1,…,xn}\{0, x_1, \ldots, x_n\}的E中的闭凸包络。 写作xi=∑j=1nαijejx_i = \sum_{j=1}^n \alpha_{ij} e_j,*一个有

μ(S)=μ(S˙)=1n!∣det⁡(αij)∣. \mu(S) = \mu(\dot{S}) = \frac{1}{n!} |\det(\alpha_{ij})|.
引用了 1

引用了 命题 15

我们将认同E与Rn\mathbf{R}^n通过同构将变换(ei)(e_i)转化为Rn\mathbf{R}^n的典范基。然后μ\mu 与Rn\mathbf{R}^n 上的勒贝格测度μn\mu_n 进行识别。

首先假设 xi=eix_i = e_i 对于所有 i。那么 S 是 Rn\mathbf{R}^n 中 x=(ξi)x = (\xi_i) 的集合 SnS_n 使得

ξi≥0 for all iandξ1+⋯+ξn≤1. \xi_i \geq 0 \text{ for all } i \quad \text{and} \quad \xi_1 + \cdots + \xi_n \leq 1.

集合μn(Sn)=an\mu_n(S_n) = a_n。让λ∈R\lambda \in \mathbf{R}。将Rn\mathbf{R}^n与Rn−1×R\mathbf{R}^{n-1} \times \mathbf{R}识别,我们可以在λ\lambda处考虑SnS_n的截面CλC_\lambda。如果λ<0\lambda < 0或λ>1\lambda > 1,则这个截面为空;如果 0≤λ≤10 \leq \lambda \leq 1,CλC_\lambda 是 (ξ1,…,ξn−1)∈Rn−1(\xi_1, \ldots, \xi_{n-1}) \in \mathbf{R}^{n-1} 的集合,使得

ξ1≥0,…,ξn−1≥0,ξ1+⋯+ξn−1≤1−λ, \xi_1 \geq 0, \ldots, \xi_{n-1} \geq 0, \quad \xi_1 + \cdots + \xi_{n-1} \leq 1 - \lambda,

因此可以从Sn−1S_{n-1}乘以位似的比率1−λ1 - \lambda推出,从而得到μn−1(Cλ)=(1−λ)n−1an−1\mu_{n-1}(C_\lambda) = (1 - \lambda)^{n-1} a_{n-1}。由勒贝格-富比尼定理,

an=∫01(1−λ)n−1an−1dλ=1nan−1. a_n = \int_0^1 (1 - \lambda)^{n-1} a_{n-1} d\lambda = \frac{1}{n} a_{n-1}.

从a1=1a_1 = 1开始,我们就看到了an=1n!a_n = \frac{1}{n!}。

让我们回到推论的一般情况。令 uu 为 Rn\mathbf{R}^n 的自同态,使得 u(ei)=xiu(e_i) = x_i 对于所有 ii。一个有u(Sn)=Su(S_n) = S。如果 uu 可逆,则第 15 条命题证明

μn(S)=1n!∣det⁡u∣=1n!∣det⁡(αij)∣. \mu_n(S) = \frac{1}{n!} |\det u| = \frac{1}{n!} |\det(\alpha_{ij})|.

由于S−S∘S - \overset{\circ}{S}包含在超平面的有限数中,因此μ(S∘)=μ(S)\mu(\overset{\circ}{S}) = \mu(S)。最后,如果uu不可逆,则SS包含在超平面中,因此μ(S)=0=det⁡(αij)\mu(S) = 0 = \det(\alpha_{ij})。

11. 局部紧致域上的有限维代数

令KK为交换域,AA是有限秩与单位元元素的KK代数。对于每个a∈Aa \in A,令La,RaL_a, R_a为向量空间AA的自同态、x↦axx \mapsto ax、x↦xax \mapsto xa,并让NA/K(a)∈KN_{A/K}(a) \in K、NA0/K(a)∈KN_{A^0/K}(a) \in K为aa的范数 AA 和反代数 A0A^0 中的正则表示;回想一下NA/K(a)=det⁡(La)N_{A/K}(a) = \det(L_a),NA0/K(a)=det⁡(Ra)N_{A^0/K}(a) = \det(R_a)(A,III, §9, No. 3)。以下条件是等效的:aa可逆,LaL_a在HomK(A,A)\mathrm{Hom}_K(A, A)中可逆,RaR_a在HomK(A,A)\mathrm{Hom}_K(A, A)中可逆,NA/K(a)≠0N_{A/K}(a) \neq 0,NA0/K(a)≠0N_{A^0/K}(a) \neq 0。我们用AA的可逆元的A∗A^*集合来表示。

现在假设域 KK 是局部紧凑的,因此代数 AA 是局部紧凑的。那么NA/KN_{A/K}和NA0/KN_{A^0/K}是AA的映射连续到KK,因此A∗A^*在AA开。由科. No. 10第15号提案1,

modALa=modKNA/K(a),modARa=modKNA0/K(a). \mathrm{mod}_A L_a = \mathrm{mod}_K N_{A/K}(a), \quad \mathrm{mod}_A R_a = \mathrm{mod}_K N_{A^0/K}(a).

命题 16 09E1

— *令α\alpha为加法群对AA的哈尔测度。措施

(modKNA/K(a))−1dα(a),(modKNA0/K(a))−1dα(a) (\mathrm{mod}_K N_{A/K}(a))^{-1} d\alpha(a), \quad (\mathrm{mod}_K N_{A^0/K}(a))^{-1} d\alpha(a)
引用了 2 · 被以下引用 1

引用了 命题 10, 推论 1

被以下引用 例 1, VII § 3

在 A∗A^* 上分别是乘法群 A∗A^* 的左、右哈尔测度。

令α′\alpha'为α\alpha到开集合A∗A^*的限制。对于a∈A∗a \in A^*,有La(α′)=(modKNA/K(a))−1α′L_a(\alpha') = (\mathrm{mod}_K N_{A/K}(a))^{-1} \alpha',因此(modKNA/K(a))−1dα′(a)(\mathrm{mod}_K N_{A/K}(a))^{-1} d\alpha'(a)是A∗A^*的左哈尔测度(No. 8,第10号提案的Cor.1)。 经过到反代数,可以看出(modKNA0/K(a))−1dα′(a)(\mathrm{mod}_K N_{A^0/K}(a))^{-1} d\alpha'(a)是A∗A^*的正确哈尔测度。

命题 17 09E2

— *假设 A 是域(局部紧凑)。对于每个 a∈Aa \in A、modA(a)=modKNA/K(a)\mathrm{mod}_A(a) = \mathrm{mod}_K N_{A/K}(a)。

被以下引用 1

被以下引用 例

这是(38)第一个公式的翻译。

例 09E3

— 1) 取K=RK = \mathbf{R},A=CA = \mathbf{C}。考虑到 Alg.,第 1 章。 VIII, §12,n° 2,道具。 4、对于所有z∈Cz \in \mathbf{C},我们得到modC(z)=∣z∣2\mathrm{mod}_\mathbf{C}(z) = |z|^2。 (2)

2) 取K=RK = \mathbf{R},对于A来说,*四元数域* H\mathbf{H}(GT,VIII, §1, No. 4)。考虑以下 M2(C)\mathbf{M}_2(\mathbf{C}) 的元素:

X1=(0ii0)X2=(0−110)X3=(i00−i) X_1 = \begin{pmatrix} 0 & i \\ i & 0 \end{pmatrix} \quad X_2 = \begin{pmatrix} 0 & -1 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} \quad X_3 = \begin{pmatrix} i & 0 \\ 0 & -i \end{pmatrix}

其中,与I2I_2、M2(C)\mathbf{M}_2(\mathbf{C})中的形式基一起超过C\mathbf{C}。很容易验证

X12=X22=X32=−I2,X1X2=−X2X1=X3, X_1^2 = X_2^2 = X_3^2 = -I_2, \qquad X_1 X_2 = -X_2 X_1 = X_3,
X2X3=−X3X2=X1,X3X1=−X1X3=X2. X_2 X_3 = -X_3 X_2 = X_1, \qquad X_3 X_1 = -X_1 X_3 = X_2.

因此,映射a+bi+cj+dk↦aI2+bX1+cX2+dX3a + b i + c j + d k \mapsto a I_2 + b X_1 + c X_2 + d X_3可以扩展到代数C⊗RH\mathbf{C} \otimes_\mathbf{R} \mathbf{H}到代数M2(C)\mathbf{M}_2(\mathbf{C})的C\mathbf{C}同构。由于[H:R]=4[\mathbf{H} : \mathbf{R}] = 4,C\mathbf{C}是H\mathbf{H}的中和域(*Alg.*,第VIII, §10,n° 5),并且q=a+bi+cj+dk∈Hq = a + b i + c j + d k \in \mathbf{H}的约化范数是

Nrd(q)=det⁡(aI2+bX1+cX2+dX3) \mathrm{Nrd}(q) = \det(a I_2 + b X_1 + c X_2 + d X_3)
=det⁡(a+id−c+ibc+iba−id)=a2+b2+c2+d2=∥q∥2. = \det \begin{pmatrix} a + i d & -c + i b \\ c + i b & a - i d \end{pmatrix} = a^2 + b^2 + c^2 + d^2 = \|q\|^2.

作者:*Alg.*,章节。 VIII, §12,n° 3,道具。 8、1个有

NH/R(q)=(NrdH/R(q))2=∥q∥4. \mathrm{N}_{\mathbf{H}/\mathbf{R}}(q) = (\mathrm{Nrd}_{\mathbf{H}/\mathbf{R}}(q))^2 = \|q\|^4.

这表明,第 17 号提案表明

modH(q)=∥q∥4. \mathrm{mod}_\mathbf{H}(q) = \|q\|^4.

对局部紧致域的结构将在CA,VI, §9进行更深入的研究。

(2) 这也可从 Cor 中得出。命题 15 的 1 以及左乘 z=a+ibz = a + i b 相对于 C\mathbf{C} 的典范基 1,i1, i 与R\mathbf{R} 的矩阵 (a−bba)\begin{pmatrix} a & -b \\ b & a \end{pmatrix} 的事实。

引用了 3

引用了 VIII § 1. 。卷积, 命题 17, 推论 1

习题

参见习题为 § 1。

Google 翻译生成的粗略草稿,质量较低。术语依照术语表,但句子可能有误;之后会由仔细的译文取代。