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§ 4。测量和函数的卷积
1. 测度与函数的卷积
令 X 为局部紧致空间,其上局部紧致群 G 在左侧连续运算。令β \beta β 为X上的正测度,在G下准不变。令χ \chi χ 为G × X G \times X G × X 上的函数> 0 > 0 > 0 ,可测量G × X G \times X G × X 上的每个测度,并且对于每个s ∈ G s \in G s ∈ G ,χ ( s − 1 , ⋅ ) \chi(s^{-1}, \cdot) χ ( s − 1 , ⋅ ) 为γ ( s ) β \gamma(s)\beta γ ( s ) β 相对于β \beta β 的密度:
( 1 ) γ ( s ) β = χ ( s − 1 , ⋅ ) ⋅ β ,
(1) \qquad \gamma(s)\beta = \chi(s^{-1}, \cdot) \cdot \beta,
( 1 ) γ ( s ) β = χ ( s − 1 , ⋅ ) ⋅ β ,
其中,按照 Ch 的约定。 VII, §1, No. 1,可写为:
( 1 ′ ) d β ( s x ) = χ ( s , x ) d β ( x ) .
(1') \qquad d\beta(sx) = \chi(s, x) \, d\beta(x).
( 1 ′ ) d β ( s x ) = χ ( s , x ) d β ( x ) .
这些数据将保持固定在第 1、2、3 号中(注 2 或No. 2 除外)。
回想一下(§2, No. 5),如果χ \chi χ 是连续的并且β \beta β 有支持X X X ,那么χ \chi χ 是乘子。
令f f f 为X X X 上的局部β \beta β 可积复形函数,令μ \mu μ 为G G G 的测度。对于每个s ∈ G s \in G s ∈ G ,测度γ ( s ) ( f ⋅ β ) \gamma(s)(f \cdot \beta) γ ( s ) ( f ⋅ β ) 有基β \beta β ,因为β \beta β 是准不变的。因此,如果 μ \mu μ 和 f ⋅ β f \cdot \beta f ⋅ β 可卷积,则 μ ∗ ( f ⋅ β ) \mu * (f \cdot \beta) μ ∗ ( f ⋅ β ) 有基 β \beta β (§3, No. 2,命题 10)。
如果μ \mu μ 和f ⋅ β f \cdot \beta f ⋅ β 是可卷积的,则μ \mu μ 和f f f 相对于β \beta β 来说是可卷积的。 μ ∗ ( f ⋅ β ) \mu * (f \cdot \beta) μ ∗ ( f ⋅ β ) 相对于β \beta β 的每个密度称为μ \mu μ 和f f f 相对于β \beta β 的卷积乘积,并表示为μ ∗ β f \mu *_{\beta} f μ ∗ β f 。
当不可能混淆时,可以省略 β \beta β 。 G G G 和函数 X X X 上的多个测度的卷积以类似的方式定义。
μ \mu μ 和f f f 的各种卷积乘积在局部β \beta β 几乎处处相等。如果β \beta β 支持X X X ,并且存在μ \mu μ 和f f f 的连续卷积乘积,则后者是唯一确定的;然后,它被称为μ \mu μ 和f f f 相对于β \beta β 的*卷积乘积。
令s ∈ G s \in G s ∈ G 和f f f 是X X X 上的局部β \beta β 可积复形函数。那么ε s \varepsilon_s ε s 和f f f 是可卷积的,并且
ε s ∗ ( f ⋅ β ) = γ ( s ) ( f ⋅ β ) = ( γ ( s ) f ) ⋅ ( γ ( s ) β ) = ( γ ( s ) f ) ⋅ χ ( s − 1 , ⋅ ) ⋅ β ,
\varepsilon_s * (f \cdot \beta) = \gamma(s)(f \cdot \beta) = (\gamma(s)f) \cdot (\gamma(s)\beta) = (\gamma(s)f) \cdot \chi(s^{-1}, \cdot) \cdot \beta,
ε s ∗ ( f ⋅ β ) = γ ( s ) ( f ⋅ β ) = ( γ ( s ) f ) ⋅ ( γ ( s ) β ) = ( γ ( s ) f ) ⋅ χ ( s − 1 , ⋅ ) ⋅ β ,
因此
( 2 ) ( ε s ∗ f ) ( x ) = χ ( s − 1 , x ) f ( s − 1 x ) = ( γ χ ( s ) f ) ( x )
(2) \qquad (\varepsilon_s * f)(x) = \chi(s^{-1}, x) f(s^{-1}x) = (\gamma_{\chi}(s)f)(x)
( 2 ) ( ε s ∗ f ) ( x ) = χ ( s − 1 , x ) f ( s − 1 x ) = ( γ χ ( s ) f ) ( x )
局部地β \beta β -几乎无处不在。
令 μ \mu μ 为G G G 的度量。那么χ \chi χ 是局部( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) 可积的,并且μ ⊗ β \mu \otimes \beta μ ⊗ β 的像在G × X G \times X G × X 到G × X G \times X G × X 的同胚( s , x ) ↦ ( s , s − 1 x ) (s, x) \mapsto (s, s^{-1}x) ( s , x ) ↦ ( s , s − 1 x ) 下是χ ⋅ ( μ ⊗ β ) \chi \cdot (\mu \otimes \beta) χ ⋅ ( μ ⊗ β ) 。
引用了 1 · 被以下引用 6 引用了 命题 7, V § 8
被以下引用 习题 13, § 4 , 习题 8, § 4 , 例 , 命题 1 , 命题 2 , 命题 8
我们可以假设μ ⩾ 0 \mu \geqslant 0 μ ⩾ 0 。让F ∈ K + ( G × X ) F \in \mathscr{K}_+(\mathbf{G} \times \mathbf{X}) F ∈ K + ( G × X ) 。然后
∬ F ( s , s − 1 x ) d μ ( s ) d β ( x ) = ∫ d μ ( s ) ∫ F ( s , s − 1 x ) d β ( x )
\iint F(s, s^{-1}x) d\mu(s) d\beta(x) = \int d\mu(s) \int F(s, s^{-1}x) d\beta(x)
∬ F ( s , s − 1 x ) d μ ( s ) d β ( x ) = ∫ d μ ( s ) ∫ F ( s , s − 1 x ) d β ( x ) = ∫ d μ ( s ) ∫ F ( s , x ) d ( γ ( s − 1 ) β ) ( x ) = ∫ d μ ( s ) ∫ F ( s , x ) χ ( s , x ) d β ( x ) .
= \int d\mu(s) \int F(s, x) d(\gamma(s^{-1})\beta)(x) = \int d\mu(s) \int F(s, x)\chi(s, x) d\beta(x).
= ∫ d μ ( s ) ∫ F ( s , x ) d ( γ ( s − 1 ) β ) ( x ) = ∫ d μ ( s ) ∫ F ( s , x ) χ ( s , x ) d β ( x ) .
现在,函数( s , x ) ↦ F ( s , x ) χ ( s , x ) (s, x) \mapsto F(s, x)\chi(s, x) ( s , x ) ↦ F ( s , x ) χ ( s , x ) 具有紧凑的支持并且( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) 可测量。由 Ch. V, §8, No. 3,命题7,前面的等式证明了这个函数是( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) 可积的,并且
∬ F ( s , s − 1 x ) d μ ( s ) d β ( x ) = ∬ F ( s , x ) χ ( s , x ) d μ ( s ) d β ( x ) .
\iint F(s, s^{-1}x) d\mu(s) d\beta(x) = \iint F(s, x)\chi(s, x) d\mu(s) d\beta(x).
∬ F ( s , s − 1 x ) d μ ( s ) d β ( x ) = ∬ F ( s , x ) χ ( s , x ) d μ ( s ) d β ( x ) . 这同时证明了断言和引理 1。
令μ \mu μ 为G \mathbf{G} G 的测度,f f f 为X \mathbf{X} X 的局部β \beta β 可积复形函数。假设函数s ↦ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) s \mapsto f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x) s ↦ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) 本质上是μ \mu μ 可积的,除了x x x 的值的局部β \beta β 可忽略的集合,以及函数x ↦ ∫ ∣ f ( s − 1 x ) ∣ χ ( s − 1 , x ) d ∣ μ ∣ ( s ) x \mapsto \int |f(s^{-1}x)|\chi(s^{-1}, x) d|\mu|(s) x ↦ ∫ ∣ f ( s − 1 x ) ∣ χ ( s − 1 , x ) d ∣ μ ∣ ( s ) ,几乎在任何地方都定义为β \beta β ,是局部β \beta β 可积的。那么 μ \mu μ 和 f f f 是可卷积的。
引用了 4 · 被以下引用 2 引用了 命题 3, V § 5 , 命题 10, V § 8 , 引理 1 , 命题 7, V § 8
被以下引用 命题 5 , 命题 9
我们可以假设f ⩾ 0 f \geqslant 0 f ⩾ 0 和μ ⩾ 0 \mu \geqslant 0 μ ⩾ 0 。让h ∈ K + ( X ) h \in \mathscr{K}_+(\mathbf{X}) h ∈ K + ( X ) 。我们要证明函数 ( s , x ) ↦ h ( s x ) (s, x) \mapsto h(sx) ( s , x ) ↦ h ( s x ) 对于μ ⊗ ( f ⋅ β ) = ( 1 ⊗ f ) ⋅ ( μ ⊗ β ) \mu \otimes (f \cdot \beta) = (1 \otimes f) \cdot (\mu \otimes \beta) μ ⊗ ( f ⋅ β ) = ( 1 ⊗ f ) ⋅ ( μ ⊗ β ) (第 V, §8, No. 5 章,第 10 条命题)本质上是可积的,即 ∬ ∙ h ( s x ) f ( x ) φ K ( s ) d μ ( s ) d β ( x ) < + ∞ \iint^\bullet h(sx)f(x)\varphi_K(s) d\mu(s) d\beta(x) < +\infty ∬ ∙ h ( s x ) f ( x ) φ K ( s ) d μ ( s ) d β ( x ) < + ∞ (第 V, §5, No. 3 章,第 3 条命题);显然足以证明存在一个a > 0 a > 0 a > 0 ,使得对于G \mathbf{G} G 的每个紧凑子集K K K ,
∬ ∙ h ( s x ) f ( x ) φ K ( s ) d μ ( s ) d β ( x ) ⩽ a .
\iint^\bullet h(sx)f(x)\varphi_K(s) d\mu(s) d\beta(x) \leqslant a.
∬ ∙ h ( s x ) f ( x ) φ K ( s ) d μ ( s ) d β ( x ) ⩽ a . 到引理1,
∬ ∙ h ( s x ) f ( x ) φ K ( s ) d μ ( s ) d β ( x )
\iint^\bullet h(sx)f(x)\varphi_K(s) d\mu(s) d\beta(x)
∬ ∙ h ( s x ) f ( x ) φ K ( s ) d μ ( s ) d β ( x ) = ∬ ∗ h ( x ) f ( s − 1 x ) φ K ( s ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) d β ( x ) .
= \iint^* h(x)f(s^{-1}x)\varphi_K(s)\chi(s^{-1}, x) d\mu(s) d\beta(x).
= ∬ ∗ h ( x ) f ( s − 1 x ) φ K ( s ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) d β ( x ) . 现在,函数
( s , x ) ↦ h ( x ) f ( s − 1 x ) φ K ( s ) χ ( s − 1 , x ) (s, x) \mapsto h(x)f(s^{-1}x)\varphi_K(s)\chi(s^{-1}, x) ( s , x ) ↦ h ( x ) f ( s − 1 x ) φ K ( s ) χ ( s − 1 , x ) 是
( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) 可测量的(引理1)并且具有紧凑的支持。因此,前面的表达式等于(第 V, §8, No. 3 章,提案 7)
∫ ∗ h ( x ) d β ( x ) ∫ ∗ f ( s − 1 x ) φ K ( s ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s )
\int^* h(x) d\beta(x) \int^* f(s^{-1}x)\varphi_K(s)\chi(s^{-1}, x) d\mu(s)
∫ ∗ h ( x ) d β ( x ) ∫ ∗ f ( s − 1 x ) φ K ( s ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) ⩽ ( sup h ) ∫ ∗ d β ( x ) ∫ ∗ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) ,
\leqslant (\sup h) \int^* d\beta(x) \int^* f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x) d\mu(s),
⩽ ( sup h ) ∫ ∗ d β ( x ) ∫ ∗ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) ,
其中S表示h的支持度。 从而命题。
— 令 μ \mu μ 为 G 上的测度,f 为 X 上的局部 β \beta β 可积复数函数。假设满足以下条件之一: (i) f 和 χ \chi χ 连续; (ii) G 在 X 中正确运行,并且 f 是零,对紧集的可数并的补集; (iii) μ \mu μ 由可数并紧集携带。 如果μ \mu μ 和f是可卷积的,那么函数s ↦ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) s \mapsto f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x) s ↦ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) 本质上是μ \mu μ 可积的,除了x的值的局部β \beta β 可忽略不计的集合,并且局部几乎处处都有β \beta β ,
( μ ∗ β f ) ( x ) = ∫ G f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) = ∫ G ( γ χ ( s ) f ) ( x ) d μ ( s ) .
(\mu *_{\beta} f)(x) = \int_G f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x)\, d\mu(s) = \int_G (\gamma_{\chi}(s)f)(x)\, d\mu(s).
( μ ∗ β f ) ( x ) = ∫ G f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) = ∫ G ( γ χ ( s ) f ) ( x ) d μ ( s ) .
引用了 4 · 被以下引用 6 引用了 V § 1. 。基本上衣整体 , 引理 1 , 命题 3 , 命题 7
被以下引用 注 , 注 2 , 命题 10 , 命题 3 , 命题 5 , 命题 6
让h ∈ H ( X ) h \in \mathscr{H}(X) h ∈ H ( X ) 。由于μ \mu μ 和f是可卷积的,函数( s , x ) ↦ h ( s x ) f ( x ) (s, x) \mapsto h(sx)f(x) ( s , x ) ↦ h ( s x ) f ( x ) 本质上是( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) 可积。到引理 1,函数 ( s , x ) ↦ h ( x ) f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) (s, x) \mapsto h(x)f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x) ( s , x ) ↦ h ( x ) f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) 本质上是 ( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) 可积。在叙述的假设 (i) 或 (ii) 下,可以推断出该函数是 ( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) 可积的;因为,在第一种情况下它是连续的并且适用第 3 章的命题 3。 V, §1, No. 1,在第二种情况下,它是零在紧集的可数并之外,并且适用No. 2的第7、2)条,loc。引用。由勒贝格-富比尼定理,
∬ h ( s x ) d μ ( s ) d ( f ⋅ β ) ( x ) = ∬ h ( x ) f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) d β ( x ) = ∫ h ( x ) d β ( x ) ∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) ,
\iint h(sx)\, d\mu(s)\, d(f \cdot \beta)(x) = \iint h(x)f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x)\, d\mu(s)\, d\beta(x)
= \int h(x)\, d\beta(x) \int f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x)\, d\mu(s),
∬ h ( s x ) d μ ( s ) d ( f ⋅ β ) ( x ) = ∬ h ( x ) f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) d β ( x ) = ∫ h ( x ) d β ( x ) ∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) ,
函数 x ↦ g ( x ) = ∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) x \mapsto g(x) = \int f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x)\, d\mu(s) x ↦ g ( x ) = ∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) 而且β \beta β 是可积的。由此可见
⟨ h , μ ∗ ( f ⋅ β ) ⟩ = ⟨ h , g ⋅ β ⟩ ,
\langle h, \mu * (f \cdot \beta) \rangle = \langle h, g \cdot \beta \rangle,
⟨ h , μ ∗ ( f ⋅ β )⟩ = ⟨ h , g ⋅ β ⟩ ,
从而g = μ ∗ β f g = \mu *_{\beta} f g = μ ∗ β f 。
现在假设μ \mu μ 由紧集的序列的并 S携带。 函数
( s , x ) ↦ h ( x ) f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) φ S ( s )
(s, x) \mapsto h(x)f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x)\varphi_S(s)
( s , x ) ↦ h ( x ) f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) φ S ( s )
本质上是( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) 可积,并且零在紧集的可数并之外,因此( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) 可积。从μ = φ S ⋅ μ \mu = \varphi_S \cdot \mu μ = φ S ⋅ μ 开始,参数结论变为之前。
2. 例可卷积措施和函数
在道具中。如图3和图4所示,C ′ ( G ) \mathscr{C}'(G) C ′ ( G ) 和M ( G ) \mathscr{M}(G) M ( G ) 分别在C ( G ) \mathscr{C}(G) C ( G ) 和K ( G ) \mathscr{K}(G) K ( G ) 配备了紧凑收敛的拓扑。
— 假设 χ \chi χ 连续。让μ ∈ C ′ ( G ) \mu \in \mathscr{C}'(G) μ ∈ C ′ ( G ) ,f ∈ C ( X ) f \in \mathscr{C}(X) f ∈ C ( X ) 。然后: (i) μ \mu μ 和 f f f 相对于 β \beta β 是可卷积的。 (ii) No. 1 定义的公式 (3) 对于每个x ∈ X x \in X x ∈ X ,一个卷积乘积μ ∗ β f \mu *_{\beta} f μ ∗ β f 是连续的,并且正是由连续表示定义的元素γ χ ( μ ) f \gamma_\chi(\mu)f γ χ ( μ ) f C ( X ) \mathscr{C}(X) C ( X ) 中的G G G 中的γ χ \gamma_\chi γ χ ;此外,相对于C ′ ( G ) \mathscr{C}'(G) C ′ ( G ) 的等连续子集和C ( X ) \mathscr{C}(X) C ( X ) 的紧致子集,映射( μ , f ) ↦ μ ∗ β f (\mu, f) \mapsto \mu *_{\beta} f ( μ , f ) ↦ μ ∗ β f 是低连续的。 (iii) 如果在加法 f ∈ K ( X ) f \in \mathscr{K}(X) f ∈ K ( X ) 中,则 (ii) 属于至 K ( X ) \mathscr{K}(X) K ( X ) 和映射 ( μ , f ) ↦ μ ∗ β f (\mu, f) \mapsto \mu *_{\beta} f ( μ , f ) ↦ μ ∗ β f 的乘积 μ ∗ β f \mu *_{\beta} f μ ∗ β f 相对于等连续的子集是低连续的C ′ ( G ) \mathscr{C}'(G) C ′ ( G ) 和 K ( X ) \mathscr{K}(X) K ( X ) 的紧凑型子集。
引用了 5 · 被以下引用 3 引用了 命题 8, VIII § 3 , VIII § 2. 。 线性表示群 , 命题 9, VIII § 3 , 注 3 , 命题 2
被以下引用 例 , 命题 2 , 命题 4
我们知道 μ \mu μ 和 f f f 是可卷积的(§3, No. 2,命题 8 (i))。另一方面,对于 §2 的记号,我们有
γ χ ( μ ) f = ∫ ( γ χ ( s ) f ) d μ ( s ) ∈ C ( X )
\gamma_\chi(\mu)f = \int (\gamma_\chi(s)f)d\mu(s) \in \mathscr{C}(X)
γ χ ( μ ) f = ∫ ( γ χ ( s ) f ) d μ ( s ) ∈ C ( X ) 因为
C ( X ) \mathscr{C}(X) C ( X ) 已经完成。特别是,对于每个
x ∈ X x \in X x ∈ X ,
( γ χ ( μ ) f ) ( x ) = ∫ ( γ χ ( s ) f ) ( x ) d μ ( s ) .
(\gamma_\chi(\mu)f)(x) = \int (\gamma_\chi(s)f)(x)\,d\mu(s).
( γ χ ( μ ) f ) ( x ) = ∫ ( γ χ ( s ) f ) ( x ) d μ ( s ) . 这与命题 2 (i) 和§2, No. 6 相结合,证明了 (ii)。最后,如果
f ∈ K ( X ) f \in \mathscr{K}(X) f ∈ K ( X ) 则
μ ∗ ( f ⋅ β ) \mu * (f \cdot \beta) μ ∗ ( f ⋅ β ) 具有紧支持(§3, No. 2,命题9),因此
μ ∗ β f ∈ K ( X ) \mu *_{\beta} f \in \mathscr{K}(X) μ ∗ β f ∈ K ( X ) 。例如,让我们考虑通过连续扩展
K ( X ) \mathscr{K}(X) K ( X ) 中的连续算子
γ χ ( s ) \gamma_\chi(s) γ χ ( s ) 而获得的补全
K ( X ) ∼ \mathscr{K}(X)^{\sim} K ( X ) ∼ 中
G G G 的连续表示
U U U (§ 2, No. 1,*注3*)。设
S S S 为
μ \mu μ 的支撑。 函数
γ χ ( s ) f \gamma_\chi(s)f γ χ ( s ) f ,对于
s ∈ S s \in S s ∈ S ,其支持包含在固定的紧集
K K K 中。 集合
K ( X , K ) \mathscr{K}(X, K) K ( X , K ) 是
K ( X ) \mathscr{K}(X) K ( X ) 的完全线性子空间。因此
U ( μ ) f ∈ K ( X ) U(\mu)f \in \mathscr{K}(X) U ( μ ) f ∈ K ( X ) 。人们将
U ( μ ) f = μ ∗ β f U(\mu)f = \mu *^\beta f U ( μ ) f = μ ∗ β f 视为之前,并且(iii)再次从§ 2, No. 6得出。
假设G在X内正确运行,并且χ \chi χ 是连续的。让 μ ∈ M ( G ) \mu \in \mathscr{M}(G) μ ∈ M ( G ) 和 f ∈ K ( X ) f \in \mathscr{K}(X) f ∈ K ( X ) .
引用了 2 · 被以下引用 2 引用了 命题 8, VIII § 3 , 命题 3
被以下引用 注 1 , 例
(i) μ \mu μ 和 f f f 相对于 β \beta β 是可卷积的。
(ii) No. 1定义的公式(3)对于每个x ∈ X x \in X x ∈ X 一个连续的卷积乘积μ ∗ β f \mu *^\beta f μ ∗ β f 。
(iii) M ( G ) × K ( X ) \mathscr{M}(G) \times \mathscr{K}(X) M ( G ) × K ( X ) 到C ( X ) \mathscr{C}(X) C ( X ) 的*映射( μ , f ) ↦ μ ∗ β f (\mu, f) \mapsto \mu *^\beta f ( μ , f ) ↦ μ ∗ β f 相对于M ( G ) \mathscr{M}(G) M ( G ) 的有界子集和包含在某些子空间K ( X , L ) \mathscr{K}(X, L) K ( X , L ) 中的紧子集和K ( X ) \mathscr{K}(X) K ( X ) 的紧凑子集来说是低连续的(其中L L L 是X X X 的可变紧凑子集)。*
我们知道μ \mu μ 和f f f 是可卷积的(§ 3, No. 2,命题8(ii)),并且很明显,对于每个x ∈ X x \in X x ∈ X ,(3)中出现的积分都存在。令K K K 和L L L 是X X X 的两个紧凑的子集。存在G G G 的紧子集H H H ,使得关系x ∈ K x \in K x ∈ K 和s − 1 x ∈ L s^{-1}x \in L s − 1 x ∈ L 隐含s ∈ H s \in H s ∈ H ;让φ ∈ K + ( G ) \varphi \in \mathscr{K}_+(G) φ ∈ K + ( G ) 和φ ( s ) = 1 \varphi(s) = 1 φ ( s ) = 1 得到s ∈ H s \in H s ∈ H 。然后,对于f ∈ K ( X , L ) f \in \mathscr{K}(X, L) f ∈ K ( X , L ) 和x ∈ K x \in K x ∈ K ,
∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) = ∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) φ ( s ) d μ ( s ) = ( ( φ ⋅ μ ) ∗ β f ) ( x ) .
\int f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x)\, d\mu(s) = \int f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x)\varphi(s)\, d\mu(s)
= ((\varphi \cdot \mu) *^\beta f)(x).
∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) = ∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) φ ( s ) d μ ( s ) = (( φ ⋅ μ ) ∗ β f ) ( x ) .
因此,∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) \int f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x)\, d\mu(s) ∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) 是x x x 的连续函数,定义是乘积μ ∗ β f ∈ C ( X ) \mu *^\beta f \in \mathscr{C}(X) μ ∗ β f ∈ C ( X ) 的卷积。此外,对于紧收敛拓扑,M ( G ) \mathscr{M}(G) M ( G ) 到C ′ ( G ) \mathscr{C}'(G) C ′ ( G ) 的映射μ ↦ φ ⋅ μ \mu \mapsto \varphi \cdot \mu μ ↦ φ ⋅ μ 是连续的。因此,第 3 (iii) 条意味着,对于 X X X 的每个紧致子集 L L L ,M ( G ) × K ( X , L ) \mathscr{M}(G) \times \mathscr{K}(X, L) M ( G ) × K ( X , L ) 的映射 ( μ , f ) ↦ μ ∗ β f (\mu, f) \mapsto \mu *^\beta f ( μ , f ) ↦ μ ∗ β f 进入 C ( X ) \mathscr{C}(X) C ( X ) 相对于 K ( X , L ) \mathscr{K}(X, L) K ( X , L ) 的紧致子集是低连续的。特别地,M ( G ) × K ( X ) \mathscr{M}(G) \times \mathscr{K}(X) M ( G ) × K ( X ) 到C ( X ) \mathscr{C}(X) C ( X ) 的映射( μ , f ) ↦ μ ∗ β f (\mu, f) \mapsto \mu *^\beta f ( μ , f ) ↦ μ ∗ β f 是单独连续的。由于 K ( X ) \mathscr{K}(X) K ( X ) 是桶状的,因此这个映射相对于 M ( G ) \mathscr{M}(G) M ( G ) 的有界子集是低连续的(TVS,III, § 5, No. 3,命题 6)。
假设 χ \chi χ 是连续的乘子并且每个函数 χ ( s , ⋅ ) \chi(s, \cdot) χ ( s , ⋅ ) 有界。* (i) G G G 上的函数s ↦ ρ ( s ) = sup x ∈ X χ ( s − 1 , x ) s \mapsto \rho(s) = \sup_{x \in X} \chi(s^{-1}, x) s ↦ ρ ( s ) = sup x ∈ X χ ( s − 1 , x ) 是下半连续> 0 > 0 > 0 并且对于G G G 中的所有s , t s, t s , t 满足ρ ( s t ) ≤ ρ ( s ) ρ ( t ) \rho(st) \leq \rho(s)\rho(t) ρ ( s t ) ≤ ρ ( s ) ρ ( t ) 。 (ii) 设 μ ∈ M ρ ( G ) \mu \in \mathscr{M}^\rho(G) μ ∈ M ρ ( G ) 和 f ∈ L ∞ ( X , β ) f \in L^\infty(X, \beta) f ∈ L ∞ ( X , β ) 。 1 *则 μ \mu μ 和 f f f 是可卷积的,并且 μ ∗ β f \mu *^\beta f μ ∗ β f 几乎在任何地方都由 No. 1 的公式 (3) 局部给出。一个有μ ∗ β f ∈ L ∞ ( X , β ) \mu *^\beta f \in L^\infty(X, \beta) μ ∗ β f ∈ L ∞ ( X , β ) ,还有∥ μ ∗ β f ∥ ∞ ≤ ∥ μ ∥ ρ ∥ f ∥ ∞ \| \mu *^\beta f \|_\infty \leq \| \mu \|_\rho \| f \|_\infty ∥ μ ∗ β f ∥ ∞ ≤ ∥ μ ∥ ρ ∥ f ∥ ∞ 。
引用了 2 · 被以下引用 3 引用了 命题 1 , 命题 2
被以下引用 例 , 命题 13 , 命题 14
1对于函数f f f ,表达方式“f ∈ L ∞ ( X , β ) f \in L^\infty(X, \beta) f ∈ L ∞ ( X , β ) ”是对记号的滥用,表示根据上下文,符号f f f 将被解释为函数或函数的等价类。 In particular, the symbol μ ∗ β f \mu *^\beta f μ ∗ β f can stand for either a function defined locally β \beta β -almost everywhere, or the equivalence class of such a function for the relation of equality locally β \beta β -almost everywhere.
(iii) *If, moreover, f ∈ C ∞ ( X ) f \in \mathscr{C}^\infty(X) f ∈ C ∞ ( X ) (resp. K ( X ) ‾ \overline{\mathscr{K}(X)} K ( X ) ), then formula (3) of No. 1 defines for every x x x a convolution product μ ∗ β f \mu *^\beta f μ ∗ β f that belongs to C ∞ ( X ) \mathscr{C}^\infty(X) C ∞ ( X ) (resp. K ( X ) \mathscr{K}(X) K ( X ) ).
(iv) *如果f ∈ K ( X ) f \in \mathscr{K}(X) f ∈ K ( X ) ,则(3)定义的卷积乘积μ ∗ β f \mu *^\beta f μ ∗ β f 就是K ( X ) ‾ \overline{\mathscr{K}(X)} K ( X ) 中G G G 的连续表示γ χ \gamma_\chi γ χ 定义的元素γ χ ( μ ) f \gamma_\chi(\mu)f γ χ ( μ ) f 。
恒等式χ ( s t , x ) = χ ( s , t x ) χ ( t , x ) \chi(st, x) = \chi(s, tx)\chi(t, x) χ ( s t , x ) = χ ( s , t x ) χ ( t , x ) 立即意味着ρ ( s t ) ≤ ρ ( s ) ρ ( t ) \rho(st) \leq \rho(s)\rho(t) ρ ( s t ) ≤ ρ ( s ) ρ ( t ) 。另一方面,ρ \rho ρ 是下半连续的,是连续函数的上包络线。
让μ ∈ M ρ ( G ) \mu \in \mathscr{M}^\rho(G) μ ∈ M ρ ( G ) 。根据No. 1的命题1,μ \mu μ 和1是可卷积的;命题 2 (i) 表明 ( ∣ μ ∣ ∗ β 1 ) ( x ) ≤ ∫ G ρ ( s ) d ∣ μ ∣ ( s ) (|\mu| *^\beta 1)(x) \leq \int_G \rho(s) d|\mu|(s) ( ∣ μ ∣ ∗ β 1 ) ( x ) ≤ ∫ G ρ ( s ) d ∣ μ ∣ ( s ) 局部β \beta β ——几乎无处不在。因此,如果f f f 是β \beta β 可测且∣ f ∣ ≤ 1 |f| \leq 1 ∣ f ∣ ≤ 1 ,则μ \mu μ 和f f f 是可卷积的且N ∞ ( μ ∗ β f ) ≤ ∫ ρ ( s ) d ∣ μ ∣ ( s ) N_\infty(\mu *^\beta f) \leq \int \rho(s) d|\mu|(s) N ∞ ( μ ∗ β f ) ≤ ∫ ρ ( s ) d ∣ μ ∣ ( s ) 。此外,μ ∗ β f \mu *^\beta f μ ∗ β f 几乎处处都由No. 1的公式(3)局部给出,因为满足No. 1的命题2的条件(iii)。这意味着(ii)。
假设 f f f 连续,并且在绝对值中以 1 为界。很明显,对于所有x ∈ X x \in X x ∈ X ,(3) 中出现的积分都存在。让我们证明它们持续依赖于 x x x 。我们可以假设μ ≥ 0 \mu \geq 0 μ ≥ 0 。设x 0 ∈ X x_0 \in X x 0 ∈ X 和ε > 0 \varepsilon > 0 ε > 0 。令 K K K 为 G G G 的紧凑子集,使得 ∫ G − K ρ ( s ) d μ ( s ) ≤ ε \int_{G - K} \rho(s) d\mu(s) \leq \varepsilon ∫ G − K ρ ( s ) d μ ( s ) ≤ ε 。在X X X 中存在x 0 x_0 x 0 的邻域V V V ,使得x ∈ V x \in V x ∈ V 意味着
∣ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) − f ( s − 1 x 0 ) χ ( s − 1 , x 0 ) ∣ ≤ ε / μ ( K )
|f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x) - f(s^{-1}x_0)\chi(s^{-1}, x_0)| \leq \varepsilon / \mu(K)
∣ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) − f ( s − 1 x 0 ) χ ( s − 1 , x 0 ) ∣ ≤ ε / μ ( K )
对于s ∈ K s \in K s ∈ K 。那么,对于x ∈ V x \in V x ∈ V ,
∣ ∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) − ∫ f ( s − 1 x 0 ) χ ( s − 1 , x 0 ) d μ ( s ) ∣
\left| \int f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x) d\mu(s) - \int f(s^{-1}x_0)\chi(s^{-1}, x_0) d\mu(s) \right|
∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) − ∫ f ( s − 1 x 0 ) χ ( s − 1 , x 0 ) d μ ( s )
≤ 2 ∫ G − K ρ ( s ) d μ ( s ) + ∫ K ε μ ( K ) d μ ( s ) ≤ 3 ε ,
\leq 2 \int_{G - K} \rho(s) d\mu(s) + \int_K \frac{\varepsilon}{\mu(K)} d\mu(s) \leq 3\varepsilon,
≤ 2 ∫ G − K ρ ( s ) d μ ( s ) + ∫ K μ ( K ) ε d μ ( s ) ≤ 3 ε ,
从而我们的断言。假设在加法f ∈ K ( X ) ‾ f \in \overline{\mathscr{K}(X)} f ∈ K ( X ) 。令 H H H 为 X X X 的紧凑子集,使得 ∣ f ( y ) ∣ ≤ ε |f(y)| \leq \varepsilon ∣ f ( y ) ∣ ≤ ε 为 y ∉ H y \notin H y ∈ / H 。让x ∉ K H x \notin KH x ∈ / K H 。然后 s − 1 x ∉ H s^{-1}x \notin H s − 1 x ∈ / H 对应 s ∈ K s \in K s ∈ K ,因此
∣ ∫ G f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) ∣ ≤ ∫ G − K ρ ( s ) d μ ( s ) + ∫ K ε ρ ( s ) d μ ( s )
\left| \int_G f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}, x) d\mu(s) \right| \leq \int_{G - K} \rho(s) d\mu(s) + \int_K \varepsilon \rho(s) d\mu(s)
∫ G f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 , x ) d μ ( s ) ≤ ∫ G − K ρ ( s ) d μ ( s ) + ∫ K ερ ( s ) d μ ( s )
≤ ε ( 1 + ∫ G ρ ( s ) d μ ( s ) ) ,
\leq \varepsilon \left( 1 + \int_G \rho(s) d\mu(s) \right),
≤ ε ( 1 + ∫ G ρ ( s ) d μ ( s ) ) ,
从而完成 (iii) 的证明。
最后,如果 f ∈ K ( X ) f \in \mathscr{K}(X) f ∈ K ( X ) 那么,由于 ε x ∈ M 1 ( X ) \varepsilon_x \in \mathscr{M}^1(X) ε x ∈ M 1 ( X ) 对于所有 x ∈ X x \in X x ∈ X ,我们有
( γ χ ( μ ) f ) ( x ) = ∫ ( γ χ ( s ) f ) ( x ) d μ ( s ) ,
(\gamma_\chi(\mu)f)(x) = \int (\gamma_\chi(s)f)(x) d\mu(s),
( γ χ ( μ ) f ) ( x ) = ∫ ( γ χ ( s ) f ) ( x ) d μ ( s ) ,
因此γ χ ( μ ) f \gamma_\chi(\mu)f γ χ ( μ ) f 是(3)定义的卷积乘积μ ∗ β f \mu *^\beta f μ ∗ β f 。
假设 χ \chi χ 是连续的乘子并且每个函数 χ ( s , ⋅ ) \chi(s, \cdot) χ ( s , ⋅ ) 有界。让ρ ( s ) = sup x ∈ X χ ( s − 1 , x ) \rho(s) = \sup_{x \in X} \chi(s^{-1}, x) ρ ( s ) = sup x ∈ X χ ( s − 1 , x ) 。令 p p p 和 q q q 为两个共轭指数 (1 ≤ p < + ∞ 1 \leq p < +\infty 1 ≤ p < + ∞ )。设μ ∈ M ρ 1 / q ( G ) \mu \in \mathscr{M}^{\rho^{1/q}}(G) μ ∈ M ρ 1/ q ( G ) 和f ∈ L p ( X , β ) 2 f \in L^p(X, \beta)^2 f ∈ L p ( X , β ) 2 则: (i) μ \mu μ 和 f f f 是可卷积的; (ii) 卷积乘积μ ∗ β f \mu *^\beta f μ ∗ β f 在局部β \beta β -几乎处处由公式(3)给出,并且局部β \beta β -几乎处处等于函数g ∈ L p ( X , β ) g \in L^p(X, \beta) g ∈ L p ( X , β ) ,使得∥ g ∥ p ≤ ∥ μ ∥ ρ 1 / q ∥ f ∥ p \|g\|_p \leq \|\mu\|_{\rho^{1/q}} \|f\|_p ∥ g ∥ p ≤ ∥ μ ∥ ρ 1/ q ∥ f ∥ p ; (iii) g g g 等于L p ( X , β ) L^p(X, \beta) L p ( X , β ) 中G G G 的连续表示γ χ \gamma_\chi γ χ 定义的元素γ χ ( μ ) f \gamma_\chi(\mu)f γ χ ( μ ) f 。
引用了 4 · 被以下引用 4 引用了 VIII § 2. 。 线性表示群 , 命题 9, VIII § 2 , 命题 7, VIII § 1 , 命题 2
被以下引用 推论 , 例 , 推论 2 , 命题 20
我们有
∫ ∗ ∥ γ χ ( s ) f ∥ p d ∣ μ ∣ ( s ) ≤ ( ∫ ∗ ρ ( s ) 1 / q d ∣ μ ∣ ( s ) ) ∥ f ∥ p < + ∞
\int^* \|\gamma_\chi(s)f\|_p d|\mu|(s) \leq \left( \int^* \rho(s)^{1/q} d|\mu|(s) \right) \|f\|_p < +\infty
∫ ∗ ∥ γ χ ( s ) f ∥ p d ∣ μ ∣ ( s ) ≤ ( ∫ ∗ ρ ( s ) 1/ q d ∣ μ ∣ ( s ) ) ∥ f ∥ p < + ∞ 由 §2, No. 5、公式 (5)。另一方面,
G G G 到
L p ( X , β ) L^p(X, \beta) L p ( X , β ) 的映射
s ↦ γ χ ( s ) f s \mapsto \gamma_\chi(s)f s ↦ γ χ ( s ) f 是连续的(§2, No. 5,命题9)。因此这个映射是
μ \mu μ 可积的。让
g = ∫ G ( γ χ ( s ) f ) d μ ( s ) ∈ L p ( X , β ) .
g = \int_G (\gamma_\chi(s)f) d\mu(s) \in L^p(X, \beta).
g = ∫ G ( γ χ ( s ) f ) d μ ( s ) ∈ L p ( X , β ) . 我们有
∥ g ∥ p ≤ ( ∫ ρ 1 / q ( s ) d ∣ μ ∣ ( s ) ) ∥ f ∥ p \|g\|_p \leq (\int \rho^{1/q}(s) d|\mu|(s)) \|f\|_p ∥ g ∥ p ≤ ( ∫ ρ 1/ q ( s ) d ∣ μ ∣ ( s )) ∥ f ∥ p 。 应用前面的注到
∣ f ∣ |f| ∣ f ∣ ,可以看出,
G G G 到
L p ( X , β ) L^p(X, \beta) L p ( X , β ) 的映射
s ↦ ε s ∗ ∣ f ∣ s \mapsto \varepsilon_s * |f| s ↦ ε s ∗ ∣ f ∣ 是
μ \mu μ 可积的,因此,对于每个
h ∈ H ( X ) h \in \mathscr{H}(X) h ∈ H ( X ) ,映射
s ↦ ⟨ h , ε s ∗ ( ∣ f ∣ ⋅ β ) ⟩ s \mapsto \langle h, \varepsilon_s * (|f| \cdot \beta) \rangle s ↦ ⟨ h , ε s ∗ ( ∣ f ∣ ⋅ β )⟩ 是
μ \mu μ 可积的。 §1, No. 5的第7条命题证明了
μ \mu μ 和
f ⋅ β f \cdot \beta f ⋅ β 是可卷积的。而且,
∫ X g ( x ) h ( x ) d β ( x ) = ∫ G d μ ( s ) ∫ X ( γ χ ( s ) f ) ( x ) h ( x ) d β ( x ) = ∫ G ⟨ h , ε s ∗ ( f ⋅ β ) ⟩ d μ ( s ) ,
\int_X g(x)h(x) d\beta(x) = \int_G d\mu(s) \int_X (\gamma_\chi(s)f)(x)h(x) d\beta(x)
= \int_G \langle h, \varepsilon_s * (f \cdot \beta) \rangle d\mu(s),
∫ X g ( x ) h ( x ) d β ( x ) = ∫ G d μ ( s ) ∫ X ( γ χ ( s ) f ) ( x ) h ( x ) d β ( x ) = ∫ G ⟨ h , ε s ∗ ( f ⋅ β )⟩ d μ ( s ) , 根据 §1, No. 5 的命题 7,最后一个积分等于
⟨ h , μ ∗ ( f ⋅ β ) ⟩ \langle h, \mu * (f \cdot \beta) \rangle ⟨ h , μ ∗ ( f ⋅ β )⟩ 。因此,可以看出
g g g 是
μ \mu μ 和
f f f 的卷积乘积。这个卷积乘积是局部
β \beta β 给出的——几乎所有地方都由 (3)、命题 2 和其后面的
注 给出。
2对于函数f f f ,表达方式“f ∈ L p ( X , β ) f \in L^p(X, \beta) f ∈ L p ( X , β ) ”是对记号的滥用,表示根据上下文,符号f f f 将被解释为β \beta β 定义的函数-几乎无处不在,或者解释为此类的等价类函数关系等式 β \beta β - 几乎无处不在。因此f ∈ L p f \in L^p f ∈ L p 可以象征f ∈ L p f \in \mathscr{L}^p f ∈ L p 或f ˙ ∈ L p \dot{f} \in L^p f ˙ ∈ L p 。
通过滥用记号,它通常是叙述的函数g g g 之一,表示为μ ∗ β f \mu *^\beta f μ ∗ β f ,它允许写入
∥ μ ∗ β f ∥ p ≤ ∥ μ ∥ ρ 1 / q ∥ f ∥ p .
\| \mu *^\beta f \|_p \leq \| \mu \|_{\rho^{1/q}} \| f \|_p .
∥ μ ∗ β f ∥ p ≤ ∥ μ ∥ ρ 1/ q ∥ f ∥ p .
此外,如果 X X X 在无穷大处可数,那么记号的这种风格是完全合理的。
根据第 6 号提案的假设,左模的映射* ( μ , f ) ↦ μ ∗ β f (\mu, f) \mapsto \mu *^\beta f ( μ , f ) ↦ μ ∗ β f 定义于 L p ( X , β ) L^p(X, \beta) L p ( X , β ) 结构超过 M ρ 1 / q ( G ) \mathscr{M}^{\rho^{1/q}}(G) M ρ 1/ q ( G ) ( 1 ≤ p ≤ + ∞ ) (1 \leq p \leq +\infty) ( 1 ≤ p ≤ + ∞ ) 。
引用了 1 引用了 命题 6
这是从 Props 得出的。 5和6以及卷积乘积的结合性。
3. 卷积和转置
让我们回到No. 1开始时的假设和记号,但让我们假设在加法中,β \beta β *与乘子*χ \chi χ 相对不变;因此,χ \chi χ 是G G G 上的连续函数。
令f f f 为X X X 上的局部β \beta β 可积函数,ν \nu ν 为X X X 上的测度,μ \mu μ 为G G G 上的测度。假设: (i) μ \mu μ 和 f f f 是可卷积的,公式 (3) 的 No. 1 定义局部β \beta β - 几乎处处都是卷积乘积 μ ∗ β f \mu *_{\beta} f μ ∗ β f 。 (ii) χ ⋅ μ ˇ \chi \cdot \check{\mu} χ ⋅ μ ˇ 和 ν \nu ν 是可卷积的。 (iii) 函数 g ( s , x ) = f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) g(s, x) = f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}) g ( s , x ) = f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) 是 ( μ ⊗ ν ) (\mu \otimes \nu) ( μ ⊗ ν ) *-可积。 然后 f f f 本质上可积 ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ ν (\chi \cdot \check{\mu}) * \nu ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ ν ,*函数* μ ∗ β f \mu *_{\beta} f μ ∗ β f 由 (3) 定义是 ν \nu ν *可积,并且
被以下引用 1 被以下引用 命题 2
ν ( μ ∗ β f ) = ( ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ ν ) ( f ) .
\nu(\mu *_{\beta} f) = ((\chi \cdot \check{\mu}) * \nu)(f).
ν ( μ ∗ β f ) = (( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ ν ) ( f ) .
由于g ( s , x ) g(s, x) g ( s , x ) 对于μ ⊗ ν \mu \otimes \nu μ ⊗ ν 可积,函数f ( s x ) f(sx) f ( s x ) 对于( χ ⋅ μ ˇ ) ⊗ ν (\chi \cdot \check{\mu}) \otimes \nu ( χ ⋅ μ ˇ ) ⊗ ν 本质上可积,并且f f f 对于( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ ν (\chi \cdot \check{\mu}) * \nu ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ ν 本质上可积。根据 Lebesgue–Fubini 定理,μ ∗ β f = ∫ g ( s , x ) d μ ( s ) \mu *_{\beta} f = \int g(s, x) d\mu(s) μ ∗ β f = ∫ g ( s , x ) d μ ( s ) 是 ν \nu ν 可积且
ν ( μ ∗ β f ) = ∬ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) d μ ( s ) d ν ( x ) = ∬ f ( s x ) χ ( s ) d μ ˇ ( s ) d ν ( x ) = ( ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ ν ) ( f ) .
\begin{align*}
\nu(\mu *_{\beta} f) &= \iint f(s^{-1}x)\chi(s^{-1}) d\mu(s) d\nu(x) \\
&= \iint f(sx)\chi(s) d\check{\mu}(s) d\nu(x) = ((\chi \cdot \check{\mu}) * \nu)(f).
\end{align*}
ν ( μ ∗ β f ) = ∬ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) d μ ( s ) d ν ( x ) = ∬ f ( s x ) χ ( s ) d μ ˇ ( s ) d ν ( x ) = (( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ ν ) ( f ) .
— 1) 根据第 3 条命题可以取 f ∈ C ( X ) f \in \mathscr{C}(X) f ∈ C ( X ) 、ν ∈ C ′ ( X ) \nu \in \mathscr{C}'(X) ν ∈ C ′ ( X ) 和 μ ∈ C ′ ( G ) \mu \in \mathscr{C}'(G) μ ∈ C ′ ( G ) ,Cor. §1, No. 4 的第 5 号提案。 公式(7)则意味着C ′ ( X ) \mathscr{C}'(X) C ′ ( X ) 的自同态ν ↦ ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ ν \nu \mapsto (\chi \cdot \check{\mu}) * \nu ν ↦ ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ ν 是C ( X ) \mathscr{C}(X) C ( X ) 的自同态f ↦ μ ∗ f f \mapsto \mu * f f ↦ μ ∗ f 的*转置*。
2) 根据§3, No. 2、注的第3、第8条命题可取f ∈ K ( X ) f \in \mathscr{K}(X) f ∈ K ( X ) 、ν ∈ M ( X ) \nu \in \mathscr{M}(X) ν ∈ M ( X ) 、μ ∈ C ′ ( G ) \mu \in \mathscr{C}'(G) μ ∈ C ′ ( G ) ,连续函数g ( s , x ) g(s, x) g ( s , x ) 的支持度与μ ⊗ ν \mu \otimes \nu μ ⊗ ν 的支持度相交于紧集。 公式(7)则意味着M ( X ) \mathscr{M}(X) M ( X ) 的自同态ν ↦ ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ ν \nu \mapsto (\chi \cdot \check{\mu}) * \nu ν ↦ ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ ν 是K ( X ) \mathscr{K}(X) K ( X ) 的自同态f ↦ μ ∗ f f \mapsto \mu * f f ↦ μ ∗ f 的*转置*。
3) 如果G G G 在X X X 上运行正常,则可以根据§3, No. 2的第4、8条命题取f ∈ K ( X ) f \in \mathscr{K}(X) f ∈ K ( X ) 、ν ∈ C ′ ( X ) \nu \in \mathscr{C}'(X) ν ∈ C ′ ( X ) 和μ ∈ M ( G ) \mu \in \mathscr{M}(G) μ ∈ M ( G ) ,以及与*例2*中相同的注。
引用了 5 引用了 推论, VIII § 1 , 命题 3 , 命题 8, VIII § 3 , 例 , 命题 4
设f f f 和g g g 是X X X 上的两个局部β \beta β 可积函数,并设μ ∈ M ( G ) \mu \in \mathscr{M}(G) μ ∈ M ( G ) 。假设:
引用了 1 引用了 引理 1
(i) μ \mu μ 和 f f f 是可卷积的,公式 (3) 的 No. 1 定义局部 β \beta β - 几乎处处都是卷积乘积 μ ∗ β f \mu *_{\beta} f μ ∗ β f 。
(ii) χ ⋅ μ ˇ \chi \cdot \check{\mu} χ ⋅ μ ˇ 和 g g g 是可卷积的,公式 (3) of No. 1(其中 μ \mu μ 被 χ ⋅ μ ˇ \chi \cdot \check{\mu} χ ⋅ μ ˇ 替代,f f f g g g )定义局部β \beta β - 几乎所有地方卷积乘积( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ β g (\chi \cdot \check{\mu}) *_{\beta} g ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ β g 。
(iii) 在G G G 上存在函数ψ \psi ψ ,局部等于μ \mu μ ——几乎处处等于1,使得函数
h ( s , x ) = g ( x ) f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s )
h(s, x) = g(x) f(s^{-1} x) \chi(s^{-1}) \psi(s)
h ( s , x ) = g ( x ) f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s )
是( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) 可积的。
那么函数 g ( x ) ( ( μ ∗ β f ) ( x ) ) g(x)((\mu *_{\beta} f)(x)) g ( x ) (( μ ∗ β f ) ( x )) 和 f ( x ) ( ( ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ β g ) ( x ) ) f(x)(((\chi \cdot \check{\mu}) *_{\beta} g)(x)) f ( x ) ((( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ β g ) ( x )) 本质上是 β \beta β 可积的,并且
( 8 ) ∫ f ( x ) ( ( ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ β g ) ( x ) ) d β ( x ) = ∫ g ( x ) ( ( μ ∗ β f ) ( x ) ) d β ( x ) .
(8) \quad \int f(x)(((\chi \cdot \check{\mu}) *_{\beta} g)(x)) d\beta(x) = \int g(x)((\mu *_{\beta} f)(x)) d\beta(x).
( 8 ) ∫ f ( x ) ((( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ β g ) ( x )) d β ( x ) = ∫ g ( x ) (( μ ∗ β f ) ( x )) d β ( x ) .
对于 (iii) 和 Lebesgue-Fubini 定理、函数
x ↦ g ( x ) ∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d μ ( s )
x \mapsto g(x) \int f(s^{-1} x) \chi(s^{-1}) \psi(s) d\mu(s)
x ↦ g ( x ) ∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d μ ( s )
是β \beta β 可积,并且
I = ∬ f ( s − 1 x ) g ( x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d μ ( s ) d β ( x ) = ∫ g ( x ) d β ( x ) ∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d μ ( s ) .
\begin{align*}
\mathrm{I} &= \iint f(s^{-1} x) g(x) \chi(s^{-1}) \psi(s) d\mu(s) d\beta(x) \\
&= \int g(x) d\beta(x) \int f(s^{-1} x) \chi(s^{-1}) \psi(s) d\mu(s).
\end{align*}
I = ∬ f ( s − 1 x ) g ( x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d μ ( s ) d β ( x ) = ∫ g ( x ) d β ( x ) ∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d μ ( s ) .
但是ψ ⋅ μ = μ \psi \cdot \mu = \mu ψ ⋅ μ = μ ,因而
∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d μ ( s ) = ( μ ∗ β f ) ( x )
\int f(s^{-1} x) \chi(s^{-1}) \psi(s) d\mu(s) = (\mu *_{\beta} f)(x)
∫ f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d μ ( s ) = ( μ ∗ β f ) ( x )
当地β \beta β -几乎无处不在。这表明函数
x ↦ g ( x ) ( ( μ ∗ β f ) ( x ) )
x \mapsto g(x)((\mu *_{\beta} f)(x))
x ↦ g ( x ) (( μ ∗ β f ) ( x ))
本质上是 β \beta β 可积的
I = ∫ g ( x ) ( ( μ ∗ β f ) ( x ) ) d β ( x ) .
\mathrm{I} = \int g(x)((\mu *_{\beta} f)(x)) d\beta(x).
I = ∫ g ( x ) (( μ ∗ β f ) ( x )) d β ( x ) .
另一方面,引理1表明函数
( s , x ) ↦ g ( s x ) f ( x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s ) (s, x) \mapsto g(sx)f(x)\chi(s^{-1})\psi(s) ( s , x ) ↦ g ( s x ) f ( x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s )
可积 ( χ ⋅ μ ) ⊗ β (\chi \cdot \mu) \otimes \beta ( χ ⋅ μ ) ⊗ β 。因此函数 ( s , x ) ↦ g ( s − 1 x ) f ( x ) ψ ( s − 1 ) (s, x) \mapsto g(s^{-1}x)f(x)\psi(s^{-1}) ( s , x ) ↦ g ( s − 1 x ) f ( x ) ψ ( s − 1 ) 对于 μ ˇ ⊗ β ˇ \check{\mu} \otimes \check{\beta} μ ˇ ⊗ β ˇ 可积,并且
I = ∬ g ( s − 1 x ) f ( x ) ψ ( s − 1 ) d μ ˇ ( s ) d β ( x ) = ∫ f ( x ) d β ( x ) ∫ g ( s − 1 x ) ψ ( s − 1 ) d μ ˇ ( s ) .
\begin{align*}
\mathrm{I} &= \iint g(s^{-1}x)f(x)\psi(s^{-1})\, d\check{\mu}(s)\, d\beta(x) \\
&= \int f(x)\, d\beta(x) \int g(s^{-1}x)\psi(s^{-1})\, d\check{\mu}(s).
\end{align*}
I = ∬ g ( s − 1 x ) f ( x ) ψ ( s − 1 ) d μ ˇ ( s ) d β ( x ) = ∫ f ( x ) d β ( x ) ∫ g ( s − 1 x ) ψ ( s − 1 ) d μ ˇ ( s ) .
但是 ψ ˇ ⋅ μ ˇ = μ ˇ \check{\psi} \cdot \check{\mu} = \check{\mu} ψ ˇ ⋅ μ ˇ = μ ˇ 以及本地 ∫ g ( s − 1 x ) ψ ( s − 1 ) d μ ˇ ( s ) = ( ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ β g ) ( x ) \int g(s^{-1}x)\psi(s^{-1})\, d\check{\mu}(s) = ((\chi \cdot \check{\mu}) *^\beta g)(x) ∫ g ( s − 1 x ) ψ ( s − 1 ) d μ ˇ ( s ) = (( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ β g ) ( x ) β \beta β - 几乎无处不在。这表明函数
x ↦ f ( x ) ( ( ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ β g ) ( x ) ) x \mapsto f(x)(((\chi \cdot \check{\mu}) *^\beta g)(x)) x ↦ f ( x ) ((( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ β g ) ( x ))
本质上是 β \beta β 可积的
I = ∫ f ( x ) ( ( ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ β g ) ( x ) ) d β ( x ) . \mathrm{I} = \int f(x)(((\chi \cdot \check{\mu}) *^\beta g)(x))\, d\beta(x). I = ∫ f ( x ) ((( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ β g ) ( x )) d β ( x ) .
这就证明了命题。
— 4) 可以取f ∈ C ( X ) f \in \mathscr{C}(X) f ∈ C ( X ) 、g ∈ K ( X ) g \in \mathscr{K}(X) g ∈ K ( X ) 和μ ∈ C ′ ( G ) \mu \in \mathscr{C}'(G) μ ∈ C ′ ( G ) (与ψ = 1 \psi = 1 ψ = 1 一起)。
5) 如果G在X上运行正常,则可以取f ∈ K ( X ) f \in \mathscr{K}(X) f ∈ K ( X ) 、g ∈ K ( X ) g \in \mathscr{K}(X) g ∈ K ( X ) 和μ ∈ M ( G ) \mu \in \mathscr{M}(G) μ ∈ M ( G ) (与ψ = 1 \psi = 1 ψ = 1 )。
6) 可以取f ∈ L p ( X , β ) f \in \mathbf{L}^p(X, \beta) f ∈ L p ( X , β ) 、g ∈ L q ( X , β ) g \in \mathbf{L}^q(X, \beta) g ∈ L q ( X , β ) 和μ ∈ M ρ ( G ) \mu \in \mathscr{M}^\rho(G) μ ∈ M ρ ( G ) ,其中1 ≤ p < + ∞ 1 \leq p < +\infty 1 ≤ p < + ∞ 、1 p + 1 q = 1 \frac{1}{p} + \frac{1}{q} = 1 p 1 + q 1 = 1 、ρ = χ − 1 / q \rho = \chi^{-1/q} ρ = χ − 1/ q 。 条件 (i) 和 (ii) 由 Props 满足。 5和6。 让我们证明(iii)。 我们已经看到,μ \mu μ 由集合 S携带,它是紧集的可数并。 让我们将 S 的特征函数视为ψ \psi ψ 。 函数 h h h 是 ( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) 可测量的:对于函数 ( s , x ) ↦ g ( x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s ) (s, x) \mapsto g(x)\chi(s^{-1})\psi(s) ( s , x ) ↦ g ( x ) χ ( s − 1 ) ψ ( s ) 来说,函数 ( s , x ) ↦ f ( s − 1 x ) (s, x) \mapsto f(s^{-1}x) ( s , x ) ↦ f ( s − 1 x ) 引理 1 也是如此。 Moreover, g g g being zero outside a countable union of β \beta β -integrable sets, h h h is zero outside a countable union of ( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) -integrable sets. 然后我们就有了(Ch. V, §8, No. 3,命题 7):
J = ∬ ∗ ∣ g ( x ) f ( s − 1 x ) ∣ χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d ∣ μ ∣ ( s ) d β ( x ) = ∫ ∗ ∣ g ( x ) ∣ d β ( x ) ∫ ∗ ∣ f ( s − 1 x ) ∣ χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d ∣ μ ∣ ( s ) .
\begin{align*}
\mathrm{J} &= \iint^* |g(x)f(s^{-1}x)|\chi(s^{-1})\psi(s)\, d|\mu|(s)\, d\beta(x) \\
&= \int^* |g(x)|\, d\beta(x) \int^* |f(s^{-1}x)|\chi(s^{-1})\psi(s)\, d|\mu|(s).
\end{align*}
J = ∬ ∗ ∣ g ( x ) f ( s − 1 x ) ∣ χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d ∣ μ ∣ ( s ) d β ( x ) = ∫ ∗ ∣ g ( x ) ∣ d β ( x ) ∫ ∗ ∣ f ( s − 1 x ) ∣ χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d ∣ μ ∣ ( s ) .
但由于 g g g (分别为ψ \psi ψ )是零,位于可积集合的可数并之外,所以(9)的第二个成员的上积分等于基本上积分(第V, §1, No. 2,命题7)。现在(第 V, §5, No. 3 章,第 3 条命题)
∫ ∙ ∣ f ( s − 1 x ) ∣ χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d ∣ μ ∣ ( s ) = ∫ ∙ ∣ f ( s − 1 x ) ∣ χ ( s − 1 ) d ∣ μ ∣ ( s )
\int^\bullet |f(s^{-1}x)| \chi(s^{-1}) \psi(s) d|\mu|(s) = \int^\bullet |f(s^{-1}x)| \chi(s^{-1}) d|\mu|(s)
∫ ∙ ∣ f ( s − 1 x ) ∣ χ ( s − 1 ) ψ ( s ) d ∣ μ ∣ ( s ) = ∫ ∙ ∣ f ( s − 1 x ) ∣ χ ( s − 1 ) d ∣ μ ∣ ( s )
从μ = ψ ⋅ μ \mu = \psi \cdot \mu μ = ψ ⋅ μ 开始。根据命题 6,最后一个积分是有限的,并且局部等于 ( ∣ μ ∣ ∗ β ∣ f ∣ ) ( x ) (|\mu| *^\beta |f|)(x) ( ∣ μ ∣ ∗ β ∣ f ∣ ) ( x ) β \beta β ——几乎在任何地方。所以
J = ∫ ∙ ∣ g ( x ) ∣ ( ∣ μ ∣ ∗ β ∣ f ∣ ) ( x ) d β ( x ) ,
J = \int^\bullet |g(x)|(|\mu| *^\beta |f|)(x) d\beta(x),
J = ∫ ∙ ∣ g ( x ) ∣ ( ∣ μ ∣ ∗ β ∣ f ∣ ) ( x ) d β ( x ) ,
并且 J 是有限的,因为 g ∈ L q g \in L^q g ∈ L q 和 ∣ μ ∣ ∗ β ∣ f ∣ ∈ L p |\mu| *^\beta |f| \in L^p ∣ μ ∣ ∗ β ∣ f ∣ ∈ L p (命题 6)。因此 h 是 ( μ ⊗ β ) (\mu \otimes \beta) ( μ ⊗ β ) 可积的。
公式 (8) 那么意味着L q ( X , β ) L^q(X, \beta) L q ( X , β ) 的自同态 g ↦ ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ g g \mapsto (\chi \cdot \check{\mu}) * g g ↦ ( χ ⋅ μ ˇ ) ∗ g 是μ ∈ M ρ ( G ) \mu \in \mathscr{M}^\rho(G) μ ∈ M ρ ( G ) ,转置自同态 f ↦ μ ∗ f f \mapsto \mu * f f ↦ μ ∗ f L p ( X , β ) L^p(X, \beta) L p ( X , β ) 。
引用了 5 · 被以下引用 1 引用了 命题 7, V § 8 , 引理 1 , 命题 7, V § 1 , 命题 3, V § 5 , 命题 6
被以下引用 例
4. 测度和函数在群上的卷积
令 G 为局部紧致群。在第 4 条和第 5 条中,我们在 G 上固定了一个相对不变的正测度 β ≠ 0 \beta \neq 0 β = 0 ;设 χ \chi χ 和 χ ′ \chi' χ ′ 分别为它的左侧和右侧乘子(回想一下χ ′ = χ Δ G \chi' = \chi \Delta_G χ ′ = χ Δ G )。如果 μ \mu μ 是 G 上的测度,f f f 是 G 上的局部 β \beta β 可积函数,则 μ \mu μ 和 f f f 以及乘积 μ ∗ f \mu * f μ ∗ f 的可卷积性(分别是 f f f 和 μ \mu μ 的可卷积性和乘积f ∗ μ f * \mu f ∗ μ )可以通过将 G 视为通过平移在左侧(或右侧)对其自身进行操作来定义。让我们在这种情况下明确前面的一些结果:
1) 令μ \mu μ 为G上的测度,f f f 为G上的局部β \beta β 可积复形函数。假设已验证以下条件之一: (i) f f f 是连续的; (ii) f f f 是零对紧集的可数并的补集; (iii) μ \mu μ 由可数并紧集携带。 如果 μ \mu μ 和 f f f 可卷积,那么,局部 β \beta β - 几乎处处,
( μ ∗ f ) ( x ) = ∫ G f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) d μ ( s ) .
(\mu * f)(x) = \int_G f(s^{-1}x) \chi(s^{-1}) d\mu(s).
( μ ∗ f ) ( x ) = ∫ G f ( s − 1 x ) χ ( s − 1 ) d μ ( s ) .
如果 f f f 和 μ \mu μ 可卷积,那么,局部 β \beta β - 几乎处处,
( f ∗ μ ) ( x ) = ∫ G f ( x s − 1 ) χ ′ ( s − 1 ) d μ ( s ) .
(f * \mu)(x) = \int_G f(xs^{-1}) \chi'(s^{-1}) d\mu(s).
( f ∗ μ ) ( x ) = ∫ G f ( x s − 1 ) χ ′ ( s − 1 ) d μ ( s ) .
2) 令p p p 和q q q 为两个共轭指数(1 ≤ p ≤ + ∞ 1 \leq p \leq +\infty 1 ≤ p ≤ + ∞ )。如果μ ∈ M χ − 1 / q ( G ) \mu \in \mathscr{M}^{\chi^{-1/q}}(G) μ ∈ M χ − 1/ q ( G ) 和f ∈ L p ( G , β ) f \in L^p(G, \beta) f ∈ L p ( G , β ) ,则μ \mu μ 和f f f 是可卷积的,并且μ ∗ f \mu * f μ ∗ f 局部等于β \beta β ——几乎处处等于L p ( G , β ) L^p(G, \beta) L p ( G , β ) 中的函数;一个有(已经注意到滥用记号)
∥ μ ∗ f ∥ p ≤ ∥ μ ∥ χ − 1 / q ∥ f ∥ p .
\| \mu * f \|_p \leq \| \mu \|_{\chi^{-1/q}} \| f \|_p .
∥ μ ∗ f ∥ p ≤ ∥ μ ∥ χ − 1/ q ∥ f ∥ p .
如果μ ∈ M χ ′ − 1 / q ( G ) \mu \in \mathscr{M}^{{\chi'}^{-1/q}}(G) μ ∈ M χ ′ − 1/ q ( G ) 和f ∈ L p ( G , β ) f \in L^p(G, \beta) f ∈ L p ( G , β ) ,那么f f f 和μ \mu μ 是可卷积的,并且f ∗ μ f * \mu f ∗ μ 局部等于β \beta β ——几乎处处等于L p ( G , β ) L^p(G, \beta) L p ( G , β ) 中的函数;一个有 ∥ f ∗ μ ∥ p ≤ ∥ μ ∥ χ ′ − 1 / q ∥ f ∥ p \| f * \mu \|_p \leq \| \mu \|_{{\chi'}^{-1/q}} \| f \|_p ∥ f ∗ μ ∥ p ≤ ∥ μ ∥ χ ′ − 1/ q ∥ f ∥ p 。
3) M χ − 1 / q ( G ) \mathscr{M}^{\chi^{-1/q}}(G) M χ − 1/ q ( G ) 以上左模的L p ( G , β ) L^p(G, \beta) L p ( G , β ) 结构上的映射( μ , f ) ↦ μ ∗ f , ( f , μ ) ↦ f ∗ μ (\mu, f) \mapsto \mu * f , (f, \mu) \mapsto f * \mu ( μ , f ) ↦ μ ∗ f , ( f , μ ) ↦ f ∗ μ 定义和M χ ′ − 1 / q ( G ) \mathscr{M}^{{\chi'}^{-1/q}}(G) M χ ′ − 1/ q ( G ) 上的右模。 L p ( G , β ) L^p(G, \beta) L p ( G , β ) 上的两个外法则可以通过卷积的结合性进行置换。
4) 如果μ ∗ f \mu * f μ ∗ f 是连续的并且在每个点由(10)给出,那么
( μ ∗ f ) ( e ) = ∫ f ( s − 1 ) χ ( s − 1 ) d μ ( s ) .
(\mu * f)(e) = \int f(s^{-1}) \chi(s^{-1}) d\mu(s) .
( μ ∗ f ) ( e ) = ∫ f ( s − 1 ) χ ( s − 1 ) d μ ( s ) .
如果 f ∗ μ f * \mu f ∗ μ 是连续的并且在每个点处由 (11) 给出,则
( f ∗ μ ) ( e ) = ∫ f ( s − 1 ) χ ′ ( s − 1 ) d μ ( s ) .
(f * \mu)(e) = \int f(s^{-1}) \chi'(s^{-1}) d\mu(s) .
( f ∗ μ ) ( e ) = ∫ f ( s − 1 ) χ ′ ( s − 1 ) d μ ( s ) .
5. 函数对群的卷积
我们节省 No. 4 中的记号 G , β , χ , χ ′ G, \beta, \chi, \chi' G , β , χ , χ ′ 。
回想一下,如果f f f 是G G G 上的复数函数,则β \beta β 局部可积的性质独立于β \beta β 的选择。令 L ( G ) \mathscr{L}(G) L ( G ) 为函数中的集合,具有该性质。如果f ∈ L ( G ) , g ∈ L ( G ) f \in \mathscr{L}(G) , g \in \mathscr{L}(G) f ∈ L ( G ) , g ∈ L ( G ) ,关系
« f ⋅ β f \cdot \beta f ⋅ β 和 g ⋅ β g \cdot \beta g ⋅ β 是可卷积的 »
独立于 β \beta β 的选择(§ 3, No. 1,命题 6)。然后我们会说f f f 和g g g 是*可卷积的*。到No. 1,( f ⋅ β ) ∗ ( g ⋅ β ) (f \cdot \beta) * (g \cdot \beta) ( f ⋅ β ) ∗ ( g ⋅ β ) 为形式h ⋅ β h \cdot \beta h ⋅ β ,其中h ∈ L ( G ) h \in \mathscr{L}(G) h ∈ L ( G ) ,h h h 被确定为局部β \beta β -可忽略的集合。我们将写成h = f ∗ β g h = f *^{\beta} g h = f ∗ β g ,并且我们将说h h h 是f f f 和g g g 相对于β \beta β 的*卷积乘积*。 (在不会混淆的情况下,可以省略 β \beta β 。)如果将 β \beta β 替换为 ψ ⋅ β \psi \cdot \beta ψ ⋅ β ,则 ψ \psi ψ 是 R + ∗ \mathbf{R}_+^* R + ∗ 中 G G G 的连续表示,h h h 不是变换(§ 3, No. 1,提案 6);如果 β \beta β 替换为 a β a \beta a β (a ∈ R + ∗ a \in \mathbf{R}_+^* a ∈ R + ∗ ),则 h h h 替换为 a h ah ah 。多个函数在G G G 上的卷积乘积以类似的方式定义。
如果f f f 和g g g 的卷积之一是连续的,则它是唯一确定的,因为β \beta β 的支持度是G G G 。然后,它被称为f f f 和g g g 相对于β \beta β 的*卷积乘积。
很明显,
f ∗ β β g = ( f ⋅ β ) ∗ β β g = f ∗ β β ( g ⋅ β ) .
f *_{\beta}^{\beta} g = (f \cdot \beta) *_{\beta}^{\beta} g = f *_{\beta}^{\beta} (g \cdot \beta).
f ∗ β β g = ( f ⋅ β ) ∗ β β g = f ∗ β β ( g ⋅ β ) .
让f , g f, g f , g 位于L ( G ) \mathscr{L}(G) L ( G ) 中。假设函数s ↦ g ( s − 1 x ) f ( s ) χ ( s − 1 ) s \mapsto g(s^{-1}x)f(s)\chi(s^{-1}) s ↦ g ( s − 1 x ) f ( s ) χ ( s − 1 ) 本质上是β \beta β 可积的,除了x x x 的值的局部β \beta β 可忽略的集合,并且函数
引用了 1 · 被以下引用 1 引用了 命题 1
被以下引用 命题 15
x ↦ ∫ ∣ g ( s − 1 x ) f ( s ) ∣ χ ( s − 1 ) d β ( s ) ,
x \mapsto \int |g(s^{-1}x)f(s)|\chi(s^{-1})\, d\beta(s),
x ↦ ∫ ∣ g ( s − 1 x ) f ( s ) ∣ χ ( s − 1 ) d β ( s ) ,
本地定义β \beta β -几乎无处不在,局部地β \beta β -可积。那么 f f f 和 g g g 是可卷积的。
这是从No. 1 的第 1 条命题得出的。
让f , g f, g f , g 位于L ( G ) \mathscr{L}(G) L ( G ) 中。假设这两个函数之一是连续的,或者是零在紧集的可数并的补集上。如果 f f f 和 g g g 是可卷积的,则函数 f ∗ g f * g f ∗ g 局部给出 β \beta β - 几乎到处都是
引用了 1 引用了 命题 2
( f ∗ g ) ( x ) = ∫ G g ( s − 1 x ) f ( s ) χ ( s − 1 ) d β ( s ) = ∫ G f ( x s − 1 ) g ( s ) χ ′ ( s − 1 ) d β ( s ) .
(f * g)(x) = \int_G g(s^{-1}x)f(s)\chi(s^{-1})\, d\beta(s)
= \int_G f(xs^{-1})g(s)\chi'(s^{-1})\, d\beta(s).
( f ∗ g ) ( x ) = ∫ G g ( s − 1 x ) f ( s ) χ ( s − 1 ) d β ( s ) = ∫ G f ( x s − 1 ) g ( s ) χ ′ ( s − 1 ) d β ( s ) .
这是从No. 1中的第2条命和No. 4中的注得出的。
特别是,如果 f ∗ g f * g f ∗ g 是连续的并且在每个点处由 (15) 给出,则
( f ∗ g ) ( e ) = ∫ g ( s − 1 ) f ( s ) χ ( s − 1 ) d β ( s ) = ∫ f ( s − 1 ) g ( s ) χ ′ ( s − 1 ) d β ( s ) .
(f * g)(e) = \int g(s^{-1})f(s)\chi(s^{-1})\, d\beta(s) = \int f(s^{-1})g(s)\chi'(s^{-1})\, d\beta(s).
( f ∗ g ) ( e ) = ∫ g ( s − 1 ) f ( s ) χ ( s − 1 ) d β ( s ) = ∫ f ( s − 1 ) g ( s ) χ ′ ( s − 1 ) d β ( s ) .
更具体地,如果β \beta β 是左右哈尔测度,并且如果f ∗ g f * g f ∗ g 和g ∗ f g * f g ∗ f 是连续的并且在每个点处由(15)给出,并且对于g ∗ f g * f g ∗ f 来说类似的公式,则
( f ∗ g ) ( e ) = ( g ∗ f ) ( e ) = ∫ f ( s ) g ( s − 1 ) d β ( s ) .
(f * g)(e) = (g * f)(e) = \int f(s)g(s^{-1})\, d\beta(s).
( f ∗ g ) ( e ) = ( g ∗ f ) ( e ) = ∫ f ( s ) g ( s − 1 ) d β ( s ) .
— 令 f , g f, g f , g 在 L ( G ) \mathscr{L}(G) L ( G ) 中。假设函数f , g f, g f , g 之一是连续的,并且函数f , g f, g f , g 之一具有紧支撑。那么f f f 和g g g 是可卷积的。 公式 (15) 定义对于所有连续的 x ∈ G x \in G x ∈ G 乘积 f ∗ g f * g f ∗ g 。如果f ∈ K ( G ) f \in \mathscr{K}(G) f ∈ K ( G ) 和g ∈ K ( G ) g \in \mathscr{K}(G) g ∈ K ( G ) ,则f ∗ g ∈ K ( G ) f * g \in \mathscr{K}(G) f ∗ g ∈ K ( G ) 。
被以下引用 1 被以下引用 命题 15
这是从 Props 得出的。 No. 2 的 3 和 4。
— 令 p p p 和 q q q 为两个共轭指数 (1 ≤ p ≤ + ∞ 1 \leq p \leq +\infty 1 ≤ p ≤ + ∞ )。如果f χ − 1 / q ∈ L 1 ( G , β ) f \chi^{-1/q} \in L^1(G, \beta) f χ − 1/ q ∈ L 1 ( G , β ) 和g ∈ L p ( G , β ) g \in L^p(G, \beta) g ∈ L p ( G , β ) ,那么f f f 和g g g 是可卷积的,f ∗ g f * g f ∗ g 局部等于β \beta β ——在L p ( G , β ) L^p(G, \beta) L p ( G , β ) 中几乎处处等于函数,并且
∥ f ∗ g ∥ p ≤ ∥ f χ − 1 / q ∥ 1 ∥ g ∥ p .
\|f * g\|_p \leq \|f \chi^{-1/q}\|_1 \|g\|_p.
∥ f ∗ g ∥ p ≤ ∥ f χ − 1/ q ∥ 1 ∥ g ∥ p . 如果
f ∈ L p ( G , β ) f \in L^p(G, \beta) f ∈ L p ( G , β ) 和
g χ ′ − 1 / q ∈ L 1 ( G , β ) g {\chi'}^{-1/q} \in L^1(G, \beta) g χ ′ − 1/ q ∈ L 1 ( G , β ) ,那么
f f f 和
g g g 是可卷积的,
f ∗ g f * g f ∗ g 局部等于
β \beta β ——在
L p ( G , β ) L^p(G, \beta) L p ( G , β ) 中几乎处处等于函数,并且
∥ f ∗ g ∥ p ≤ ∥ f ∥ p ∥ g χ ′ − 1 / q ∥ 1 .
\|f * g\|_p \leq \|f\|_p \|g {\chi'}^{-1/q}\|_1.
∥ f ∗ g ∥ p ≤ ∥ f ∥ p ∥ g χ ′ − 1/ q ∥ 1 . 这是从 Props 得出的。 No. 4中的No. 2和注的5和6。
— 如果 f χ − 1 ∈ L 1 ( G , β ) f \chi^{-1} \in L^1(G, \beta) f χ − 1 ∈ L 1 ( G , β ) 和 g ∈ K ( G ) ‾ g \in \overline{\mathscr{K}(G)} g ∈ K ( G ) ,或者 f ∈ K ( G ) f \in \mathscr{K}(G) f ∈ K ( G ) 和 g χ ′ − 1 ∈ L 1 ( G , β ) g {\chi'}^{-1} \in L^1(G, \beta) g χ ′ − 1 ∈ L 1 ( G , β ) ,则 f f f 和 g g g 可卷积,并且 (15) 定义对于每个x ∈ G x \in G x ∈ G 乘积 f ∗ g f * g f ∗ g 属于至 K ( G ) \mathscr{K}(G) K ( G ) 。
引用了 1 引用了 命题 5
这是从No. 2中的第5条命以及No. 4中的注得出的。
— 如果 f χ − 1 ∈ L 1 ( G , β ) f \chi^{-1} \in L^1(G, \beta) f χ − 1 ∈ L 1 ( G , β ) 和 g ∈ L ∞ ( G , β ) g \in L^\infty(G, \beta) g ∈ L ∞ ( G , β ) ,则对于每个 x ∈ G x \in G x ∈ G 乘积 f ∗ g f * g f ∗ g ,公式 (15) 定义有界且对于G G G 的右均匀结构一致连续。
引用了 2 引用了 命题 5 , 命题 8, VIII § 2
我们已经知道 f ∗ g f * g f ∗ g 属于到 L ∞ ( G , β ) L^\infty(G, \beta) L ∞ ( G , β ) (No. 2,提案 5);此外,( f ∗ g ) ( x ) = ∫ f ( x s − 1 ) g ( s ) d ν ( s ) (f * g)(x) = \int f(xs^{-1})g(s)\, d\nu(s) ( f ∗ g ) ( x ) = ∫ f ( x s − 1 ) g ( s ) d ν ( s ) ,设定ν = χ ′ − 1 ⋅ β \nu = {\chi'}^{-1} \cdot \beta ν = χ ′ − 1 ⋅ β ; ν \nu ν 是正确的哈尔测度。因此
∣ ( f ∗ g ) ( x ) − ( f ∗ g ) ( x ′ ) ∣ ≤ ∥ g ∥ ∞ ∫ ∣ f ( x s − 1 ) − f ( x ′ s − 1 ) ∣ d ν ( s )
|(f * g)(x) - (f * g)(x')| \leq \|g\|_\infty \int |f(xs^{-1}) - f(x's^{-1})|\, d\nu(s)
∣ ( f ∗ g ) ( x ) − ( f ∗ g ) ( x ′ ) ∣ ≤ ∥ g ∥ ∞ ∫ ∣ f ( x s − 1 ) − f ( x ′ s − 1 ) ∣ d ν ( s ) = ∥ g ∥ ∞ ∫ ∣ ( f ( s − 1 ) − f ( x ′ x − 1 s − 1 ) ) d ν ( s )
= \|g\|_\infty \int |(f(s^{-1}) - f(x'x^{-1}s^{-1}))\, d\nu(s)
= ∥ g ∥ ∞ ∫ ∣ ( f ( s − 1 ) − f ( x ′ x − 1 s − 1 )) d ν ( s ) 如果
x ′ x − 1 x'x^{-1} x ′ x − 1 位于
e e e 的合适邻域内(§ 2, No. 5,命题 8),则后一个积分是任意小的。
— 令 p p p 和 q q q 为两个共轭指数 (1 < p < + ∞ 1 < p < +\infty 1 < p < + ∞ )。假设 β \beta β 是左不变的。令f ∈ L p ( G , β ) f \in L^p(G, \beta) f ∈ L p ( G , β ) ,g ∈ L q ( G , β ˇ ) g \in L^q(G, \check{\beta}) g ∈ L q ( G , β ˇ ) 。那么f f f 和g g g 是可卷积的。 公式 (15) 定义,对于每个 x ∈ G x \in G x ∈ G 、乘积 f ∗ g f * g f ∗ g 属于到 K ( G ) \mathscr{K}(G) K ( G ) 并且是这样的
∥ f ∗ g ∥ ∞ ≤ ∥ f ∥ p ∥ g ∥ q .
\|f * g\|_\infty \leq \|f\|_p \|g\|_q.
∥ f ∗ g ∥ ∞ ≤ ∥ f ∥ p ∥ g ∥ q .
引用了 2 · 被以下引用 3 引用了 命题 9 , 命题 11
被以下引用 习题 23, § 4 , 推论 , 注 3
因为,我们有g ˙ ∈ L q ( G , β ) \dot{g} \in L^q(G, \beta) g ˙ ∈ L q ( G , β ) ,因此函数s ↦ g ( s − 1 x ) f ( s ) s \mapsto g(s^{-1}x)f(s) s ↦ g ( s − 1 x ) f ( s ) 对于每个x ∈ G x \in G x ∈ G 来说是β \beta β 可积。而且,
∫ ∣ g ( s − 1 x ) f ( s ) ∣ d β ( s ) ≤ ( ∫ ∣ f ( s ) ∣ p d β ( s ) ) 1 / p ( ∫ ∣ g ( s − 1 x ) ∣ q d β ( s ) ) 1 / q = ∥ f ∥ p ( ∫ ∣ g ˙ ( x − 1 s ) ∣ q d β ( s ) ) 1 / q = ∥ f ∥ p ∥ g ˙ ∥ q ,
\int |g(s^{-1}x)f(s)| d\beta(s) \leq \left( \int |f(s)|^p d\beta(s) \right)^{1/p} \left( \int |g(s^{-1}x)|^q d\beta(s) \right)^{1/q}
= \|f\|_p \left( \int |\dot{g}(x^{-1}s)|^q d\beta(s) \right)^{1/q} = \|f\|_p \|\dot{g}\|_q,
∫ ∣ g ( s − 1 x ) f ( s ) ∣ d β ( s ) ≤ ( ∫ ∣ f ( s ) ∣ p d β ( s ) ) 1/ p ( ∫ ∣ g ( s − 1 x ) ∣ q d β ( s ) ) 1/ q = ∥ f ∥ p ( ∫ ∣ g ˙ ( x − 1 s ) ∣ q d β ( s ) ) 1/ q = ∥ f ∥ p ∥ g ˙ ∥ q ,
因此 f f f 和 g g g 是可卷积的(命题 9)。人们同时看到,对于每个 x x x 乘积 f ∗ g f * g f ∗ g ,(15) 定义使得
∣ ( f ∗ g ) ( x ) ∣ ≤ ∥ f ∥ p ∥ g ˙ ∥ q .
|(f * g)(x)| \leq \|f\|_p \|\dot{g}\|_q.
∣ ( f ∗ g ) ( x ) ∣ ≤ ∥ f ∥ p ∥ g ˙ ∥ q .
对于K ( G ) \mathscr{K}(G) K ( G ) 中的f , g f, g f , g ,我们有f ∗ g ∈ K ( G ) f * g \in \mathscr{K}(G) f ∗ g ∈ K ( G ) (命题11);因此,对于f ∈ L p ( G , β ) f \in L^p(G, \beta) f ∈ L p ( G , β ) 和g ∈ L q ( G , β ˙ ) g \in L^q(G, \dot{\beta}) g ∈ L q ( G , β ˙ ) ,(15)提供的乘积f ∗ g f * g f ∗ g 是K ( G ) \mathscr{K}(G) K ( G ) 中函数的统一极限,因此属于到K ( G ) ‾ \overline{\mathscr{K}(G)} K ( G ) 。
— 让 f ∈ L 2 ( G , β ) f \in L^2(G, \beta) f ∈ L 2 ( G , β ) ,g ∈ L 2 ( G , β ) g \in L^2(G, \beta) g ∈ L 2 ( G , β ) 。那么f f f 和g ˙ \dot{g} g ˙ 是可卷积的。 f ∗ g ˙ f * \dot{g} f ∗ g ˙ 属于到 K ( G ) ‾ \overline{\mathscr{K}(G)} K ( G ) 的卷积之一及其在 e e e 处的值是 ∫ G f ( s ) g ( s ) d β ( s ) \int_G f(s)g(s) d\beta(s) ∫ G f ( s ) g ( s ) d β ( s ) 。
引用了 2 · 被以下引用 1 引用了 命题 15 , 命题 10, VIII § 3
被以下引用 命题 17
只需取第 15 条提案中的p = q = 2 p = q = 2 p = q = 2 并应用(16)即可。
我们不再假设 β \beta β 是左不变的。令ρ \rho ρ 为G G G 上的下半连续有限函数> 0 > 0 > 0 ,使得ρ ( s t ) ≤ ρ ( s ) ρ ( t ) \rho(st) \leq \rho(s)\rho(t) ρ ( s t ) ≤ ρ ( s ) ρ ( t ) 适用于G G G 中的所有s , t s, t s , t 。我们用G G G 上的复数函数的等价类的L ρ ( G , β ) L^\rho(G, \beta) L ρ ( G , β ) 集合来表示,它们可积为ρ ⋅ β \rho \cdot \beta ρ ⋅ β 。通过映射f ↦ f ⋅ β f \mapsto f \cdot \beta f ↦ f ⋅ β ,L ρ ( G , β ) L^\rho(G, \beta) L ρ ( G , β ) 可以与M ρ ( G ) \mathscr{M}^\rho(G) M ρ ( G ) 的元素的集合识别,其具有基β \beta β (独立于β \beta β 的选择的集合)。如果一个集合
∥ f ∥ ρ = ∫ G ∣ f ( s ) ∣ ρ ( s ) d β ( s )
\|f\|_\rho = \int_G |f(s)| \rho(s) d\beta(s)
∥ f ∥ ρ = ∫ G ∣ f ( s ) ∣ ρ ( s ) d β ( s )
对于f ∈ L ρ ( G , β ) f \in L^\rho(G, \beta) f ∈ L ρ ( G , β ) ,该标识与范数兼容,因此L ρ ( G , β ) L^\rho(G, \beta) L ρ ( G , β ) 表现为M ρ ( G ) \mathscr{M}^\rho(G) M ρ ( G ) 的完整规范的子代数。它甚至是§3, No. 2第10号提案所提出的M ρ ( G ) \mathscr{M}^\rho(G) M ρ ( G ) 的双面理想。 (对于ρ = 1 \rho = 1 ρ = 1 ,可以恢复No. 4中的断言之一。)特别是,L 1 ( G , β ) L^1(G, \beta) L 1 ( G , β ) 可以用M 1 ( G ) \mathscr{M}^1(G) M 1 ( G ) 的封闭两侧理想来识别。
— 令 U U U 为 Banach 空间 E E E 中 G G G 的连续表示。 集合 ρ ( s ) = ∥ U ( s ) ∥ \rho(s) = \|U(s)\| ρ ( s ) = ∥ U ( s ) ∥ 对于所有 s ∈ G s \in G s ∈ G 。对于每个f ∈ L ρ ( G , β ) f \in L^\rho(G, \beta) f ∈ L ρ ( G , β ) ,集合U ( f ) = U ( f ⋅ β ) U(f) = U(f \cdot \beta) U ( f ) = U ( f ⋅ β ) 。那么f ↦ U ( f ) f \mapsto U(f) f ↦ U ( f ) 是E E E 中代数L ρ ( G , β ) L^\rho(G, \beta) L ρ ( G , β ) 的线性表示,因此∥ U ( f ) ∥ ≤ ∥ f ∥ ρ \|U(f)\| \leq \|f\|_\rho ∥ U ( f ) ∥ ≤ ∥ f ∥ ρ 。
引用了 2 引用了 VIII § 2. 。 线性表示群 , 命题 11, VIII § 3
这是从第 11 条提案§2, No. 6 和§3, No. 3 得出的。
6. 应用领域
— 令 G 为 G 的局部紧凑群,A 子集,可测量且对于 Haar 测度而言不可局部忽略。那么A ⋅ A − 1 A \cdot A^{-1} A ⋅ A − 1 是e的邻域。
引用了 1 · 被以下引用 3 引用了 推论
被以下引用 习题 20, § 1 , 推论 1 , 命题 18
令 β \beta β 为左哈尔测度。存在 G 的紧致子集 K,使得 B = A ∩ K B = A \cap K B = A ∩ K 可与 β \beta β 的测度 > 0 可积。让我们应用 Cor. 15 号提案的 f = g = φ B f = g = \varphi_B f = g = φ B 。 函数 F = φ B ∗ φ ˇ B F = \varphi_B * \check{\varphi}_B F = φ B ∗ φ ˇ B 是连续的并且在 e 处 > 0。因此,存在 e 的邻域 V,使得 F ( x ) > 0 F(x) > 0 F ( x ) > 0 对于 x ∈ V x \in V x ∈ V 。现在,
F ( x ) = ∫ φ B ( s ) φ B ( x − 1 s ) d β ( s ) = β ( B ∩ x B ) .
F(x) = \int \varphi_B(s) \varphi_B(x^{-1}s) d\beta(s) = \beta(B \cap xB).
F ( x ) = ∫ φ B ( s ) φ B ( x − 1 s ) d β ( s ) = β ( B ∩ x B ) .
因此,对于x ∈ V x \in V x ∈ V ,有B ∩ x B ≠ ∅ B \cap xB \neq \emptyset B ∩ x B = ∅ 、从而x ∈ B ⋅ B − 1 x \in B \cdot B^{-1} x ∈ B ⋅ B − 1 。因此V ⊂ B ⋅ B − 1 ⊂ A ⋅ A − 1 V \subset B \cdot B^{-1} \subset A \cdot A^{-1} V ⊂ B ⋅ B − 1 ⊂ A ⋅ A − 1 。
对于 H = H ⋅ H − 1 H = H \cdot H^{-1} H = H ⋅ H − 1 ,因此如果 H 不是局部 β \beta β 可忽略的,则 H 包含 e 的邻域(命题 17)因此是开集(GT,III, §2, No. 1,命题 4 的 Cor.)。
— 令 L 为乘法稳定的 G 的子集,并且其补集对于 Haar 测度 β \beta β 来说局部可忽略不计。然后L = G L = G L = G 。
引用了 1 · 被以下引用 1 引用了 推论 1
被以下引用 习题 8, § 4
因为,L − 1 L^{-1} L − 1 和L ∩ L − 1 L \cap L^{-1} L ∩ L − 1 局部有β \beta β 可忽略的补集。现在,L ∩ L − 1 L \cap L^{-1} L ∩ L − 1 是子群,因此是开放的(Cor. 1),因此是封闭的。因此,G − ( L ∩ L − 1 ) G - (L \cap L^{-1}) G − ( L ∩ L − 1 ) 是开路且局部β \beta β 可以忽略不计,是空的。因此G = L ∩ L − 1 G = L \cap L^{-1} G = L ∩ L − 1 。
— 令 G 为局部紧凑群、Γ \Gamma Γ 集合,配备乘法 ( u , v ) ↦ u v (u, v) \mapsto uv ( u , v ) ↦ uv 和 Hausdorff 拓扑,使得: 1) Γ \Gamma Γ 的拓扑在平移下不变; 2) 乘法的限制对于Γ × Γ \Gamma \times \Gamma Γ × Γ 的每个紧凑子集是连续的。
引用了 1 · 被以下引用 2 引用了 命题 17
被以下引用 习题 4, § 4 , 推论 1
令 f : G → Γ f : G \to \Gamma f : G → Γ 为 G 到 Γ \Gamma Γ 的映射,使得 G 中的 x , y x, y x , y 为 f ( x y ) = f ( x ) f ( y ) f(xy) = f(x)f(y) f ( x y ) = f ( x ) f ( y ) ,且可测量 G 上的 Haar 测度 β \beta β 。则 f f f 是连续的。
集合g ( x ) = f ( x − 1 ) g(x) = f(x^{-1}) g ( x ) = f ( x − 1 ) 代表x ∈ G x \in G x ∈ G 。由于f f f 和g g g 是β \beta β 可测的,因此存在G的不可β \beta β 可忽略的紧子集 K,使得f f f 和g g g 到K的限制是连续的。 K × K K \times K K × K 的映射( x , y ) ↦ f ( x y − 1 ) = f ( x ) g ( y ) (x, y) \mapsto f(xy^{-1}) = f(x)g(y) ( x , y ) ↦ f ( x y − 1 ) = f ( x ) g ( y ) 到Γ \Gamma Γ 是连续的,因为Γ \Gamma Γ 的乘法在f ( K ) × g ( K ) f(K) \times g(K) f ( K ) × g ( K ) 是连续的;现在,这个映射可以写成φ ∘ ψ \varphi \circ \psi φ ∘ ψ ,其中ψ \psi ψ 是K × K K \times K K × K 到K ⋅ K − 1 K \cdot K^{-1} K ⋅ K − 1 的映射( x , y ) ↦ x y − 1 (x, y) \mapsto xy^{-1} ( x , y ) ↦ x y − 1 ,φ \varphi φ 是f f f 到K ⋅ K − 1 K \cdot K^{-1} K ⋅ K − 1 的限制。令R R R 为ψ \psi ψ 在K × K K \times K K × K 上定义的等价关系。 ( K × K ) / R (K \times K)/R ( K × K ) / R 的映射ψ ′ \psi' ψ ′ 到K ⋅ K − 1 K \cdot K^{-1} K ⋅ K − 1 由ψ \psi ψ 通过通向商推导出来是连续的,因此( K × K ) / R (K \times K)/R ( K × K ) / R 是Hausdorff,ψ ′ \psi' ψ ′ 是同胚。由于φ ∘ ψ \varphi \circ \psi φ ∘ ψ 是连续的,因此可以看出f f f 到K ⋅ K − 1 K \cdot K^{-1} K ⋅ K − 1 的限制是连续的。现在,K ⋅ K − 1 K \cdot K^{-1} K ⋅ K − 1 是e e e 的邻域(命题17),因此f f f 在e e e 连续。对于每个x 0 ∈ G x_0 \in G x 0 ∈ G ,f ( x 0 x ) = f ( x 0 ) f ( x ) f(x_0x) = f(x_0)f(x) f ( x 0 x ) = f ( x 0 ) f ( x ) ,因此f f f 在x 0 x_0 x 0 连续,因为Γ \Gamma Γ 的拓扑在平移下是不变的。
令G G G 为局部紧致群,β \beta β 为G G G ,E E E 的Haar测度,E E E 中G G G 的Hausdorff桶状局部凸空间,U U U 线性表示,这样,当L ( E ; E ) \mathscr{L}(E;E) L ( E ; E ) 配备了拓扑逐点收敛时,U ( s ) ∈ L ( E ; E ) U(s) \in \mathscr{L}(E;E) U ( s ) ∈ L ( E ; E ) 对于所有s ∈ G s \in G s ∈ G ,β \beta β 是可测量的。那么U U U 就是连续的线性表示。
引用了 4 · 被以下引用 1 引用了 定理 1, III § 4 , 命题 1, VIII § 2 , 命题 18 , 推论, VIII § 5
被以下引用 推论 2
设Γ \Gamma Γ 为E E E 的自同构的群,配备逐点收敛的拓扑。这个拓扑是Hausdorff并且在翻译下是不变的。令 K K K 为 Γ \Gamma Γ 的紧致子集。那么 K K K 有界于 L ( E ; E ) \mathscr{L}(E;E) L ( E ; E ) ,具备逐点收敛的拓扑,因此是等连续的 (TVS, III, §4, No. 2, Th. 1);因此,K × K K \times K K × K 到L ( E ; E ) \mathscr{L}(E;E) L ( E ; E ) 的映射( u , v ) ↦ v ∘ u (u,v) \mapsto v \circ u ( u , v ) ↦ v ∘ u 是连续的(*loc.cit.*,§5, No. 5,第9号提案的Cor.1)。因此,对于每个x ∈ E x \in E x ∈ E ,G G G 到E E E 的映射s ↦ U ( s ) x s \mapsto U(s)x s ↦ U ( s ) x 是连续的(命题18)。由于 E E E 是桶状的,U U U 是连续的(§2, No. 1,命题 1)。
令G G G 为局部紧凑群,β \beta β 为G G G 的哈尔测度,E E E 为可分离的Banach空间,以及E E E 中G G G 的U U U 线性表示,使得U ( s ) ∈ L ( E ; E ) U(s) \in \mathscr{L}(E;E) U ( s ) ∈ L ( E ; E ) 对于所有s ∈ G s \in G s ∈ G 。令( a m ) (a_m) ( a m ) 为E E E 中的总序列,并令( a n ′ ) (a'_n) ( a n ′ ) 为E E E 的对偶E ′ E' E ′ 的单位球B ′ B' B ′ 中的密集序列,配备弱拓扑。假设G G G 上的函数s ↦ ⟨ U ( s ) a m , a n ′ ⟩ s \mapsto \langle U(s)a_m, a'_n \rangle s ↦ ⟨ U ( s ) a m , a n ′ ⟩ 是β \beta β 可测的。那么U U U 就是连续的线性表示。
引用了 5 · 被以下引用 1 引用了 推论 2, III § 3 , 命题 6 , 命题 5, III § 3 , 命题 10, IV § 5 , 推论 1
被以下引用 习题 13, § 4
让我们首先证明对于每个 z ′ ∈ E ′ z' \in E' z ′ ∈ E ′ ,标量函数
s ↦ ⟨ U ( s ) a m , z ′ ⟩
s \mapsto \langle U(s)a_m, z' \rangle
s ↦ ⟨ U ( s ) a m , z ′ ⟩
β \beta β -可测量;我们可以将自己限制在∥ z ′ ∥ ≤ 1 \|z'\| \leq 1 ∥ z ′ ∥ ≤ 1 的情况,并且,由于B ′ B' B ′ 对于弱拓扑是可度量的(TVS,III, §3, No. 4,第6号命题的Cor.2),因此存在( a n ′ ) (a'_n) ( a n ′ ) 的子序列( a n k ′ ) (a'_{n_k}) ( a n k ′ ) 弱收敛到z ′ z' z ′ ; 函数
s ↦ ⟨ U ( s ) a m , z ′ ⟩
s \mapsto \langle U(s)a_m, z' \rangle
s ↦ ⟨ U ( s ) a m , z ′ ⟩
因而,β \beta β 的序列的极限可测量函数,从而我们的断言。由此可见,对于每个m m m ,G G G 到E E E 的映射s ↦ U ( s ) a m s \mapsto U(s)a_m s ↦ U ( s ) a m 是β \beta β 可测的(第IV, §5, No. 5,命题10)。另一方面,存在E E E 的元素、a i a_i a i 的线性组合、序列、( b m ) (b_m) ( b m ) ,即密集在E E E 的单位球中。对于每个 s ∈ G s \in G s ∈ G ,∥ U ( s ) ∥ = sup m ∥ U ( s ) b m ∥ \|U(s)\| = \sup_m \|U(s)b_m\| ∥ U ( s ) ∥ = sup m ∥ U ( s ) b m ∥ ,因而 s ↦ ∥ U ( s ) ∥ s \mapsto \|U(s)\| s ↦ ∥ U ( s ) ∥ 是可测量的。令K K K 为G G G 的紧致子集,并令ε > 0 \varepsilon > 0 ε > 0 。存在K K K 的紧子集K 0 K_0 K 0 ,使得β ( K − K 0 ) ≤ ε \beta(K - K_0) \leq \varepsilon β ( K − K 0 ) ≤ ε 并且函数s ↦ U ( s ) a m s \mapsto U(s)a_m s ↦ U ( s ) a m 和s ↦ ∥ U ( s ) ∥ s \mapsto \|U(s)\| s ↦ ∥ U ( s ) ∥ 的限制到K 0 K_0 K 0 是连续的。那么s ∈ K 0 s \in K_0 s ∈ K 0 的U ( s ) U(s) U ( s ) 是等连续的,并且诱导的逐点收敛拓扑在a m a_m a m 的集合中的U ( K 0 ) U(K_0) U ( K 0 ) 拓扑(TVS,III, §3, No. 4,命题5)。因而,K 0 K_0 K 0 到L s ( E ; E ) \mathscr{L}_s(E; E) L s ( E ; E ) 的映射s ↦ U ( s ) s \mapsto U(s) s ↦ U ( s ) 是连续的。然后应用Cor就足够了。 1.
7. 正则化
— *令G G G 为局部紧致群,β \beta β 为G G G ,B \mathscr{B} B 基上相对不变的正测度≠ 0 \neq 0 = 0 ,用于过滤G G G ,由……组成中的e e e 邻域的紧凑邻里。对于每个V ∈ B V \in \mathscr{B} V ∈ B ,令f V f_V f V 是G G G 上的连续函数≥ 0 \geq 0 ≥ 0 ,并且支持包含在V V V 中,使得∫ f V d β = 1 \int f_V d\beta = 1 ∫ f V d β = 1 。如果μ \mu μ 是G G G 的测度,那么,在M ( G ) \mathscr{M}(G) M ( G ) 配备有H ( G ) \mathscr{H}(G) H ( G ) 紧致收敛的拓扑,
μ = lim V ( μ ∗ f V ) ⋅ β = lim V ( f V ∗ μ ) ⋅ β ,
\mu = \lim_V (\mu * f_V) \cdot \beta = \lim_V (f_V * \mu) \cdot \beta,
μ = V lim ( μ ∗ f V ) ⋅ β = V lim ( f V ∗ μ ) ⋅ β ,
引用了 2 · 被以下引用 4 引用了 推论 1, VIII § 2 , 推论, VIII § 3
被以下引用 习题 15, § 4 , 习题 20, § 4 , 注 1 , 命题 20
极限是相对于B \mathscr{B} B 的截面过滤器而取的。
对于C ( G ) \mathscr{C}(G) C ( G ) 中的紧凑收敛的拓扑,相对于B \mathscr{B} B 的截面滤波器,f V ⋅ β f_V \cdot \beta f V ⋅ β 趋于ε e \varepsilon_e ε e (§ 2, No. 7,引理4的Cor.1)。因而,M ( G ) \mathscr{M}(G) M ( G ) 中的μ = lim V μ ∗ ( f V ⋅ β ) = lim V ( f V ⋅ β ) ∗ μ \mu = \lim_V \mu * (f_V \cdot \beta) = \lim_V (f_V \cdot \beta) * \mu μ = lim V μ ∗ ( f V ⋅ β ) = lim V ( f V ⋅ β ) ∗ μ 配备了H ( G ) \mathscr{H}(G) H ( G ) 中紧致收敛的拓扑(§ 3, No. 3,Prop.12的Cor.)。
— 我们保留命题 19 的假设和记号。 令 p ∈ [ 1 , + ∞ [ p \in [1, +\infty[ p ∈ [ 1 , + ∞ [ 和 g ∈ L p ( G , β ) g \in L^p(G, \beta) g ∈ L p ( G , β ) 。然后
g = lim V g ∗ β f V = lim V f V ∗ β g
g = \lim_V g *^\beta f_V = \lim_V f_V *^\beta g
g = V lim g ∗ β f V = V lim f V ∗ β g
引用了 3 引用了 命题 19 , 推论 3, VIII § 2 , 命题 6
在范数N p N_p N p 的意义上,极限是相对于B \mathscr{B} B 的截面过滤器而取的。
只需应用第 6 (iii) 号提案和 Cor. §2, No. 7。 3 个,共引理 4 个。
— 令 W W W 为 L 1 ( G , β ) L^1(G, \beta) L 1 ( G , β ) 的闭线性子空间。为了使W W W 成为L 1 ( G , β ) L^1(G, \beta) L 1 ( G , β ) 的左(或右)理想,W W W 在G G G 的左(或右)平移下保持不变是必要且充分的。
假设W W W 是左理想。设s ∈ G s \in G s ∈ G 和g ∈ W g \in W g ∈ W 。我们有ε s ∗ g = lim V f V ∗ ( ε s ∗ g ) = lim V ( f V ∗ ε s ) ∗ g \varepsilon_s * g = \lim_V f_V * (\varepsilon_s * g) = \lim_V (f_V * \varepsilon_s) * g ε s ∗ g = lim V f V ∗ ( ε s ∗ g ) = lim V ( f V ∗ ε s ) ∗ g 和( f V ∗ ε s ) ∗ g ∈ W (f_V * \varepsilon_s) * g \in W ( f V ∗ ε s ) ∗ g ∈ W ,因此有ε s ∗ g ∈ W \varepsilon_s * g \in W ε s ∗ g ∈ W ,因此有γ ( s ) g ∈ W \gamma(s)g \in W γ ( s ) g ∈ W 。相反,如果W W W 在左平移下不变,则μ ∗ β g ∈ W \mu *^\beta g \in W μ ∗ β g ∈ W 对于μ ∈ M 1 ( G ) \mu \in \mathscr{M}^1(G) μ ∈ M 1 ( G ) 和g ∈ W g \in W g ∈ W 来说,因此W W W 是更不必说L 1 ( G , β ) L^1(G, \beta) L 1 ( G , β ) 的左理想。人们对正确的理想也有类似的争论。
我们取G = R G = \mathbf{R} G = R 。让我们定义函数F n ∈ K ( R ) F_n \in \mathscr{K}(\mathbf{R}) F n ∈ K ( R )
F n ( x ) = ( 1 − x 2 ) n if x ∈ [ − 1 , 1 ] F n ( x ) = 0 if x ∉ [ − 1 , 1 ] .
F_n(x) = (1 - x^2)^n \quad \text{if } x \in [-1, 1] \\
F_n(x) = 0 \qquad \text{if } x \notin [-1, 1].
F n ( x ) = ( 1 − x 2 ) n if x ∈ [ − 1 , 1 ] F n ( x ) = 0 if x ∈ / [ − 1 , 1 ] . 设
A n = ∫ − 1 + 1 F n ( x ) d x A_n = \int_{-1}^{+1} F_n(x) dx A n = ∫ − 1 + 1 F n ( x ) d x 和
G n = A n − 1 F n G_n = A_n^{-1} F_n G n = A n − 1 F n 。 §2, No. 7的措施
G n ( x ) d x G_n(x) dx G n ( x ) d x 满足条件,Cor.是直接的。 引理 4 中的 1。令
μ \mu μ 为
R \mathbf{R} R 的测度,其支持包含在
[ − 1 / 2 , 1 / 2 ] [-1/2, 1/2] [ − 1/2 , 1/2 ] 中。然后
( μ ∗ G n ) ( x ) = ∫ R G n ( x − y ) d μ ( y ) = A n − 1 ∫ − 1 / 2 1 / 2 F n ( x − y ) d μ ( y ) .
(\mu * G_n)(x) = \int_{\mathbf{R}} G_n(x - y) d\mu(y)
= A_n^{-1} \int_{-1/2}^{1/2} F_n(x - y) d\mu(y).
( μ ∗ G n ) ( x ) = ∫ R G n ( x − y ) d μ ( y ) = A n − 1 ∫ − 1/2 1/2 F n ( x − y ) d μ ( y ) . 如果
− 1 / 2 ≤ x ≤ 1 / 2 -1/2 \leq x \leq 1/2 − 1/2 ≤ x ≤ 1/2 ,那么
( μ ∗ G n ) ( x ) = A n − 1 ∫ − 1 / 2 1 / 2 [ 1 − ( x − y ) 2 ] n d μ ( y ) ,
(\mu * G_n)(x) = A_n^{-1} \int_{-1/2}^{1/2} [1 - (x - y)^2]^n d\mu(y),
( μ ∗ G n ) ( x ) = A n − 1 ∫ − 1/2 1/2 [ 1 − ( x − y ) 2 ] n d μ ( y ) , 因此
μ ∗ G n \mu * G_n μ ∗ G n 重合在
[ − 1 / 2 , 1 / 2 ] [-1/2, 1/2] [ − 1/2 , 1/2 ] 上用多项式计算。特别是,如果
f f f 是连续的函数,并且支持包含在
[ − 1 / 2 , 1 / 2 ] [-1/2, 1/2] [ − 1/2 , 1/2 ] 中,则
f ∗ G n f * G_n f ∗ G n 重合在
[ − 1 / 2 , 1 / 2 ] [-1/2, 1/2] [ − 1/2 , 1/2 ] 中,具有多项式;此外,根据提案 5 (iv) 和 §2, No. 7,Cor. 引理 4 中的 3 个,
f ∗ G n f * G_n f ∗ G n 均匀收敛于
f f f 。 *如果
f f f 为类
C r C^r C r ,则
0 ≤ s ≤ r 0 \leq s \leq r 0 ≤ s ≤ r 的导数
D s ( f ∗ G n ) D^s(f * G_n) D s ( f ∗ G n ) 统一趋于
D s f D^s f D s f 。
引用了 3 引用了 推论 1, VIII § 2 , 推论 3, VIII § 2 , 命题 5
习题
参见习题为 § 4 。