“则存在唯一Radon 测度 $\mu$,使每个 $f\in C c(X)$ 都满足”
形式陈述
本页采用外正则版本的 Radon 约定。设
- 对每个紧集
, ; - 对每个 Borel 集
, ; - 对每个开集
, 。
此时称
第三项可进一步推广到每个
另一个常见约定把 Radon 定义为紧有限且在全部 Borel 集上紧内正则,而不要求全局外正则。一般局部紧 Hausdorff 空间上,这两个版本可能不同;有限测度及通常的第二可数局部紧情形中,它们一致。这里固定第一种约定,以匹配下文
直觉
Radon 测度是一种可以在有限观察窗内可靠测量的连续质量。空间即使无限大,每个紧窗口内仍只有有限质量;开窗口可由内部紧集逼近,任意 Borel 集则可从外部用开集逼近。这使局部积分既不会立刻发散,又能随几何区域的扩缩稳定变化。
局部紧性提供足够多的紧窗口,Hausdorff 性保证紧集闭并具有良好的分离行为,开集的内正则性先让紧窗口捕捉开集质量,外正则性再确定全部 Borel 集。三者共同把抽象测度变成可由连续紧支撑函数探测的对象。少掉其中一项,紧支撑测试函数可能太少,或紧集可能不能承担可靠的局部近似。
Radon 不等于概率。概率测度强调总质量为
例子与边界
对整数
整数点上的计数
也是
而全空间仍有无穷质量。它展示 Radon 测度可以纯原子,也不需要相对于 Lebesgue 测度有密度。
相反,把
在第二可数的局部紧 Hausdorff 空间上,每个紧有限的 Borel 测度都是 Radon;因此实线上的局部有限测度可以直接使用这个版本。Polish 空间上的有限 Borel 测度也有紧逼近性质,但若空间不局部紧,应称其为紧概率或注明采用更广的 Radon 术语,不能省略本页的环境约定。
开集内正则不能换成全部 Borel 集内正则
令
其中
紧集只碰到有限多个分量,所以
但闭集
推论与应用
对 Radon 测度
这条简单估计是局部分析的共同接口。紧支撑连续函数可以安全地测试测度,正则性又保证这些测试足以区分不同 Radon 测度。
Riesz–Markov–Kakutani 定理把
在第二可数局部紧 Hausdorff 空间上,若非负 Borel 函数
参考资料
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Omer Tamuz 等,Graduate Real Analysis A,Caltech,2023,§6.2,Radon 定义、Theorem 6.6 与 Proposition 6.7;本页采用其中的外正则版本。
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Gerald B. Folland, Real Analysis: Modern Techniques and Their Applications, 2nd ed., Wiley, 1999, §§7.1–7.2, Radon measures and linear functionals.
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Vladimir I. Bogachev, Measure Theory, Vol. II, Springer, 2007, §7.1, Radon measures.
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Walter Rudin, Real and Complex Analysis, 3rd ed., McGraw–Hill, 1987, Ch. 2, the Riesz representation theorem and regular measures.