ScalingStacks

Démonstration. [01QZ]

Original official author HTML, exact retained edition. Historical TeX conversion verdicts remain unchanged. Cited-edition alignment and mathematical self-containment are not assessed.

Complete original source context · Original author HTML

Démonstration.

Traitons d’abord le cas des intégrales sur YY.

On a ∫Y|ω|=∫Y𝟏Y​|ω|\int_{Y}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}=\int_{Y}{\bf 1}_{Y}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}, puisque ω|Y=𝟏Y​ω|Y\omega|_{Y}={\bf 1}_{Y}\omega|_{Y}. Et comme YY contient le support de 𝟏Y​ω{\bf 1}_{Y}\omega, cette dernière intégrale est égale à ∫X𝟏Y​|ω|\int_{X}{\bf 1}_{Y}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}  ; on procède de même pour les intégrales sans valeurs absolues, dans le cas intégrable.

Venons-en maintenant au cas de UU. Soit (Xi,λi,Zi)(X_{i},\lambda_{i},Z_{i}) un atlas intégral sur XX adapté à ω\omega, tel que chacun des ZiZ_{i} tropicalise également 𝟏Y{\bf 1}_{Y} (ou 𝟏U{\bf 1}_{U}, ce qui est pareil).

On a ∫U|ω|=∑i∫Uλi​|ω|\int_{U}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}=\sum_{i}\int_{U}\lambda_{i}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}, et ∫X𝟏U​|ω|=∑i∫X𝟏U​λi​|ω|\int_{X}{\bf 1}_{U}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}=\sum_{i}\int_{X}{\bf 1}_{U}\lambda_{i}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}, et les égalités analogues sans valeurs absolues dans le cas intégrable. Pour tout ii, le support de la forme λi​ω\lambda_{i}\omega est contenu dans ZiZ_{i} ; d’après le paragraphe 3.9.4, on a donc

∫Uλi​|ω|=∫U∩Ziλi​|ω|et∫X𝟏U​λi​|ω|=∫Zi𝟏U​λi​|ω|,\int_{U}\lambda_{i}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}=\int_{U\cap Z_{i}}\lambda_{i}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}\quad\text{et}\quad\int_{X}\mathbf{1}_{U}\lambda_{i}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}=\int_{Z_{i}}\mathbf{1}_{U}\lambda_{i}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|},

ainsi que les égalités analogues sans valeurs absolues.

Quitte à remplacer XX par ZiZ_{i}, UU par U∩ZiU\cap Z_{i} et ω\omega par λi​ω\lambda_{i}\omega, on peut donc supposer que XX est compact et que ω\omega et 𝟏U{\bf 1}_{U} sont tropicales, définies par un moment f:X→Tf\colon X\to T. Posons P=ftrop​(X)P=f_{\text{trop}}(X), Q=ftrop​(Y)Q=f_{\text{trop}}(Y). Soit α\alpha la (n,n)(n,n)-forme mesurable sur PP telle que ω=f∗​α\omega=f^{*}\alpha. On a Y=ftrop−1​(Q)Y=f_{\text{trop}}^{-1}(Q) et Y=ftrop−1​(P Q)Y=f_{\text{trop}}^{-1}(P\mathchoice{\mathbin{\vrule height=3.09999pt,width=6.93192pt,depth=-1.63612pt}}{\mathbin{\vrule height=3.09999pt,width=6.93192pt,depth=-1.63612pt}}{\mathbin{\vrule height=2.15277pt,width=3.65973pt,depth=-1.20554pt}}{\mathbin{\vrule height=0.86108pt,width=2.45418pt,depth=-1.03334pt}}Q).

Par définition,

∫X𝟏U​|ω|=∫P⟨𝟏P Q​|α|,|μf|⟩=∫P Q⟨|α|,|μf|⟩.\int_{X}\mathbf{1}_{U}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}=\int_{P}\langle\mathbf{1}_{P\mathchoice{\mathbin{\vrule height=2.17pt,width=4.85236pt,depth=-1.14528pt}}{\mathbin{\vrule height=2.17pt,width=4.85236pt,depth=-1.14528pt}}{\mathbin{\vrule height=1.50694pt,width=2.56181pt,depth=-0.84387pt}}{\mathbin{\vrule height=0.60275pt,width=1.71793pt,depth=-0.72334pt}}Q}\mathopen{|}{\alpha}\mathclose{|},\mathopen{|}{\mu_{f}}\mathclose{|}\rangle=\int_{P\mathchoice{\mathbin{\vrule height=2.17pt,width=4.85236pt,depth=-1.14528pt}}{\mathbin{\vrule height=2.17pt,width=4.85236pt,depth=-1.14528pt}}{\mathbin{\vrule height=1.50694pt,width=2.56181pt,depth=-0.84387pt}}{\mathbin{\vrule height=0.60275pt,width=1.71793pt,depth=-0.72334pt}}Q}\langle\mathopen{|}{\alpha}\mathclose{|},\mathopen{|}{\mu_{f}}\mathclose{|}\rangle.

Par ailleurs, soit (Oi)(O_{i}) un recouvrement de P QP\mathchoice{\mathbin{\vrule height=3.09999pt,width=6.93192pt,depth=-1.63612pt}}{\mathbin{\vrule height=3.09999pt,width=6.93192pt,depth=-1.63612pt}}{\mathbin{\vrule height=2.15277pt,width=3.65973pt,depth=-1.20554pt}}{\mathbin{\vrule height=0.86108pt,width=2.45418pt,depth=-1.03334pt}}Q par des ouverts relativement compacts, (θi)(\theta_{i}) une partition de l’unité subordonnée au recouvrement (Oi)(O_{i}) formée de fonctions lisses à supports compacts et, pour tout ii, un polytope compact QiQ_{i} de P QP\mathchoice{\mathbin{\vrule height=3.09999pt,width=6.93192pt,depth=-1.63612pt}}{\mathbin{\vrule height=3.09999pt,width=6.93192pt,depth=-1.63612pt}}{\mathbin{\vrule height=2.15277pt,width=3.65973pt,depth=-1.20554pt}}{\mathbin{\vrule height=0.86108pt,width=2.45418pt,depth=-1.03334pt}}Q voisinage dans OiO_{i} du support de θi​α\theta_{i}\alpha. On a alors

∫P Q⟨|α|,|μf|⟩=∑i∫Qiθi​⟨|α|,|μf|Qi|⟩.\int_{P\mathchoice{\mathbin{\vrule height=2.17pt,width=4.85236pt,depth=-1.14528pt}}{\mathbin{\vrule height=2.17pt,width=4.85236pt,depth=-1.14528pt}}{\mathbin{\vrule height=1.50694pt,width=2.56181pt,depth=-0.84387pt}}{\mathbin{\vrule height=0.60275pt,width=1.71793pt,depth=-0.72334pt}}Q}\langle\mathopen{|}{\alpha}\mathclose{|},\mathopen{|}{\mu_{f}}\mathclose{|}\rangle=\sum_{i}\int_{Q_{i}}\theta_{i}\langle\mathopen{|}{\alpha}\mathclose{|},\mathopen{|}{\mu_{f}|_{Q_{i}}}\mathclose{|}\rangle.

En outre, on a

∫Qiθi​⟨|α|,|μf|Qi|⟩=∫ftrop−1​(Qi)|f∗​(θi​α)|=∫ftrop−1​(Qi)f∗​(θi)​|ω|.\int_{Q_{i}}\theta_{i}\langle\mathopen{|}{\alpha}\mathclose{|},\mathopen{|}{\mu_{f}|_{Q_{i}}}\mathclose{|}\rangle=\int_{f_{\text{trop}}^{-1}(Q_{i})}\mathopen{|}{f^{*}(\theta_{i}\alpha)}\mathclose{|}=\int_{f_{\text{trop}}^{-1}(Q_{i})}f^{*}(\theta_{i})\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}.

Alors, la famille (ftrop−1​(Oi),f∗​(θi),ftrop−1​(Qi))i(f_{\text{trop}}^{-1}(O_{i}),f^{*}(\theta_{i}),f_{\text{trop}}^{-1}(Q_{i}))_{i} est un atlas intégral sur UU adapté à ω\omega. On a donc

∫U|ω|=∑i∫ftrop−1​(Qi)f∗​(θi)​|ω|,\int_{U}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}=\sum_{i}\int_{f_{\text{trop}}^{-1}(Q_{i})}f^{*}(\theta_{i})\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|},

d’où l’égalité ∫U|ω|=∫X𝟏U​|ω|\int_{U}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}=\int_{X}\mathbf{1}_{U}\mathopen{|}{\omega}\mathclose{|}. Dans le cas intégrable, la preuve de l’égalité ∫Uω=∫X𝟏U​ω\int_{U}\omega=\int_{X}\mathbf{1}_{U}\omega est identique, en enlevant les valeurs absolues du calcul précédent. ∎

Original mathematics by the credited authors. Source-backed reader collection; mathematical self-containment is not assessed.