ScalingStacks

5.4.5 [01TM]

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

5.4.5

Soit XX un espace kk-analytique (bon, séparé,…). Soit μ\mu une mesure positive (au sens de Bourbaki) sur l’espace analytique Int⁡(X)\operatorname{Int}(X), c’est-à-dire une forme linéaire positive sur l’espace des fonctions continues à support compact sur Int⁡(X)\operatorname{Int}(X), muni de la topologie de la convergence uniforme sur les compacts. Par restriction à l’espace 𝒜c0​(X)\mathscr{A}^{0}_{\text{c}}(X) des fonctions lisses, μ\mu définit un courant positif qu’on notera [μ][\mu].

\propname 5.4.6.

Soit XX un espace kk-analytique. L’application μ↦[μ]\mu\mapsto[\mu] ainsi définie est une bijection de l’espace des mesures positives sur Int⁡(X)\operatorname{Int}(X) sur l’espace des courants positifs de degré 00 sur XX.

Démonstration.

Soit SS un courant positif de bidegré (0,0)(0,0). Pour toute fonction lisse ff, à support compact dans Int⁡(X)\operatorname{Int}(X), on a donc ⟨S,f⟩≥0\langle S,f\rangle\geq 0.

Soit KK une partie compacte de Int⁡(X)\operatorname{Int}(X), soit UU un voisinage de KK dans Int⁡(X)\operatorname{Int}(X). Soit λK:X→[0,1]\lambda_{K}\colon X\rightarrow[0,1] une fonction lisse que vaut 11 au voisinage de KK et dont le support est compact et contenu dans Int⁡(X)\operatorname{Int}(X). Si ff est une fonction lisse de support contenu dans KK, on a f⁡(x)=f​λK​(x)≤∥f∥K​λK​(x)f(x)=f\lambda_{K}(x)\leq\mathopen{\|}{f}\mathclose{\|}_{K}\lambda_{K}(x) pour tout x∈Kx\in K ; cette inégalité vaut aussi pour x∉Kx\notin K puisqu’alors f⁡(x)=0f(x)=0 et λK​(x)≥0\lambda_{K}(x)\geq 0. Par suite,

⟨S,f⟩≤∥f∥K​⟨S,λK⟩.\langle S,f\rangle\leq\mathopen{\|}{f}\mathclose{\|}_{K}\langle S,\lambda_{K}\rangle.

Appliquant cette inégalité à −f-f, on en déduit qu’il existe un nombre réel CKC_{K} tel que

|⟨S,f⟩|≤cK​∥f∥K\mathopen{|}{\langle S,f\rangle}\mathclose{|}\leq c_{K}\mathopen{\|}{f}\mathclose{\|}_{K}

pour toute fonction lisse dont le support est contenu dans KK.

Considérons un voisinage relativement compact VV de KK qui est contenu dans UU. Toute fonction continue ff à support dans KK est limite uniforme d’une suite (fj)(f_{j}) fonctions lisses à support dans VV ; si ff est positive, on peut aussi supposer que pour tout jj, fjf_{j} est positive. L’inégalité précédente, appliquée au compact V¯\bar{V}, entraîne que la suite (⟨S,fj⟩)(\langle S,f_{j}\rangle) est de Cauchy, et que sa limite est indépendante du choix de la suite (fj)(f_{j}) choisie ; elle est aussi indépendante du choix d’un compact KK et d’un voisinage relativement compact VV tels que supp⁡(f)⊂K⊂V⊂Int⁡(X)\operatorname{supp}(f)\subset K\subset V\subset\operatorname{Int}(X). Notons μ⁡(f)\mu(f) cette limite. Si ff est lisse, on a μ⁡(f)=⟨S,f⟩\mu(f)=\langle S,f\rangle. Si ff est positive, ⟨S,fj⟩≥0\langle S,f_{j}\rangle\geq 0 pour tout jj, donc μ⁡(f)≥0\mu(f)\geq 0. En outre, l’application f↦μ⁡(f)f\mapsto\mu(f) est linéaire. C’est donc une mesure positive sur Int⁡(X)\operatorname{Int}(X) telle que S=[μ]S=[\mu].

Enfin, si S=[μ]=[ν]S=[\mu]=[\nu], les mesures μ\mu et ν\nu coïncident sur les fonctions lisses. Par l’argument de densité ci-dessus, elles sont égales. ∎

\coroname 5.4.7.

Soit XX un espace kk-analytique (bon, séparé) équidimensionnel. Soit uu une fonction continue sur XX et soit TT un courant positif. Il existe un unique courant sur XX, noté u​TuT, tel que ⟨u​T,ω⟩\langle uT,\omega\rangle soit la limite de la suite (⟨uj​T,ω⟩)(\langle u_{j}T,\omega\rangle) pour toute forme lisse ω\omega à support propre sur XX et toute suite (uj)(u_{j}) de fonctions lisses sur XX qui converge uniformément vers uu dans un voisinage du support de ω\omega.

Si uu est positive, le courant u​TuT est positif.

Démonstration.

Soit ω\omega une forme lisse à support propre sur XX, choisissons des formes lisses, fortement positives ω1\omega_{1} et ω2\omega_{2} sur XX telles que ω=ω1−ω2\omega=\omega_{1}-\omega_{2} (lemme 5.3.3). Soit aussi UU un voisinage relativement compact de supp⁡(ω)\operatorname{supp}(\omega) et λ\lambda une fonction lisse sur XX, à support dans UU, qui vaut 11 au voisinage de supp⁡(ω)\operatorname{supp}(\omega) et à valeurs positives ou nulles. On a donc ω=λ​ω=λ​ω1−λ​ω2\omega=\lambda\omega=\lambda\omega_{1}-\lambda\omega_{2} ; cela permet de supposer que ω1\omega_{1} et ω2\omega_{2} sont à support dans UU.

Les applications u↦⟨T,u​ω1⟩u\mapsto\langle T,u\omega_{1}\rangle et u↦⟨T,u​ω2⟩u\mapsto\langle T,u\omega_{2}\rangle sont des courants positifs de degré 00 à support dans UU, donc définissent des mesures positives sur XX, dont le support est contenu dans UU (proposition 5.4.6). Leur différence est une mesure sur XX à support contenu dans UU. Comme le support de ω\omega est propre et contenu dans UU, cette mesure s’étend par continuité en une application linéaire continue sur l’espace des fonctions continues sur XX muni de la topologie de la semi-norme de la convergence uniforme sur UU. Cela définit ⟨u​T,ω⟩\langle uT,\omega\rangle pour toute fonction continue uu sur XX et toute forme à support propre ω\omega sur XX. Si uu et ω\omega sont positives, on a bien ⟨u​T,ω⟩≥0\langle uT,\omega\rangle\geq 0, comme affirmé dans l’énoncé.

Lorsque uu est positive, l’application ω↦⟨u​T,ω⟩\omega\mapsto\langle uT,\omega\rangle est linéaire et est positive en toute forme faiblement positive. D’après le lemme 5.4.4, c’est alors un courant positif. Le cas d’une fonction continue uu arbitraire en résulte. ∎

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