局部紧群Borel σ-代数上Haar测度的饱和性及解法验证问询
首先明确饱和测度的定义:
我们知道,饱和测度是满足以下条件的测度空间 $(X,\mathcal{M},\mu)$:$\mu:\mathcal{M}\rightarrow [0,\infty]$,且 $\mathcal{M}=\widetilde{\mathcal{M}}$,其中 $\widetilde{\mathcal{M}}={E\subseteq X;|;E\cap M\in \mathcal{M};,;\forall M\in\mathcal{M} ;\text{with};\mu(M)<\infty}$ 是所有局部可测集的集合。
核心问题
定义在局部紧群 $G$ 的Borel σ-代数 ${\frak{B}}_G$ 上的Haar测度是否是饱和的?
编辑补充
我自己摸索出了一个解法,但拿不准它的正确性!有没有大佬能帮我判断一下这个解法到底对不对?
我的解法尝试:
已知对于群 $G$ 上的Borel σ-代数 ${\frak{B}}_G$,有 ${\frak{B}}_G\subseteq\widetilde{{\frak{B}}_G}$,所以要证明Haar测度是饱和的,只需要证 $\widetilde{{\frak{B}}_G}\subseteq {\frak{B}}_G$ 即可。
任取 $E\in \widetilde{{\frak{B}}_G}$,根据局部可测集的定义,对任意满足 $\mu(M)<\infty$ 的 $M\subseteq G$,都有 $E\cap M\in {\frak{B}}_G$。
我们知道Haar测度是可分解的(可分解测度的定义见下文标注$(*)$,关于Haar测度可分解性的证明可参考相关结论),根据可分解测度定义中的(i),存在一族 ${X_i}_{i\in I}\subseteq {\frak{B}}G$,使得每个 $X_i$ 的测度有限($\mu(X_i)<\infty$),且 $G$ 是这些 $X_i$ 的不交并:$G=\bigcup{i\in I}X_i$。
因为每个 $\mu(X_i)<\infty$,结合局部可测集的性质,可得 $E\cap X_i\in {\frak{B}}_G$ 对所有 $i\in I$ 成立。再根据可分解测度定义中的(iii),就能推出 $E\in {\frak{B}}_G$。
这样就证明了 $\widetilde{{\frak{B}}_G}\subseteq{\frak{B}}_G$,于是 $\widetilde{{\frak{B}}_G}={\frak{B}}_G$,也就是说Haar测度是饱和的。
$\color{red}{\bigg[}$顺带一提,我感觉这个思路是不是能推广,证明所有可分解测度都是饱和的?$\color{red}{\bigg]}$
真心求教:我的这个解法是正确的吗?
$(*)$ 可分解测度的定义
一个测度空间 $(X,\mathfrak{M},\mu)$ 被称为可分解的,当且仅当满足以下三个条件:
- (i) $X$ 是若干可测子集的不交并:$X=\bigcup_{i\in I}X_{i}$,且对所有 $i\in I$,$\mu(X_{i})<\infty$;
- (ii) 对任意有限测度的可测集 $E$,有 $\mu(E)=\sum_{i\in I}\mu(E\cap X_i)$;
- (iii) 若 $E\subseteq X$ 且对所有 $i\in I$,$E\cap X_i\in \frak{M}$,则 $E\in\frak{M}$。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Amirhossein Haddadian

