6 PETER JOSSENTheorème 3.7. Soit X un espace topologique normal, F une partie fermée dansX et U 1 , U 2 , ..., U n un recouvrement ouvert fini de F . Alors il existent des fonctionscontinues h 1 , h 2 , ..., h n sur G à valeurs dans [0, 1] tels queI: ∑ nk=1 h k(x) = 1 pour tout x ∈ FII: h k (x) = 0 pour tout x /∈ U k et tout 1 ≤ k ≤ nDémonstration. En trois étapes.(I) Soit (O i ) 1≤k≤n un recouvrement ouvert fini de X. J’affirme l’existence d’unefamille de fermés (F i ) 1≤k≤n telle que F k ⊆ O k et ⋃ 1≤k≤n F k = X. Cela ce montrepar induction sur n. Pour n = 1, l’assertion est triviale. Voyons le cas n = 2 : On aO 1 ∪ O 2 = X. Les fermés X\O 1 , X\O 2 etant disjoints, on peut trouver des ouvertsV 1 , V 2 disjoints tels que O 1 ⊆ V 1 et O 2 ⊆ V 2 . En posant F 1 = X\V 1 , F 2 = X\V 2on obtient le résultat désiré pour le cas n = 2.Supposons maintenant que le résultat est(correct pour n − 1, et soit (O i ) 1≤k≤n un⋃ )recouvrement ouvert de X. Comme X =1≤k
GROUPES TOPOLOGIQUES 7où U n est non vide et U n ⊆ U n−1 ∩ D n . Comme U 0 est compact, et tous les U n nonvides, on a que∞⋂ ∞⋂∅ ≠ U n ⊆n=1 n=1D n□4. Mesure et IntegrationPour ce chapitre, on se fixe un espace topologique de Hausdorff localement compactX.Définition 4.1. On note C + 00 (X) l’ensemble des fonctions continus à valeurs réelsnonnégatifes sur X, qui s’annullent en dehors d’un ensemble compact (qui depend dela fonction en question). On appelle ”intégrale de Radon” toute forme I : C + 00 (X) →R + satisfaisantI: I(f) est réel positif pour f ≠ 0II: I(f + g) = I(f) + I(g) pour tout f, g ∈ C + 00 (X)III: I(αf) = αI(f) pour tout f ∈ C + 00 (X), α ∈ R +On doit remarquer que I n’est pas une forme linéaire, car C + 00 (X) n’est pas unespace véctoriel. Mais une mesure de Radon se prolonge d’une façon evidente enune forme linéaire sur le C-espace véctoriel C 00 (X) des fonctions continus à valeurscomplexes s’annullant en dehors d’une partie compacte.Définition 4.2. On appelle ”integrale de Radon complexe” toute forme linéaireI : C 00 (X) → C pour laquelle existent des mésures de Radon I 1 , I 2 , I 3 , I 4 tels queI = I 1 − I 2 + i(I 3 − I 4 ).Définition 4.3. On appelle une fonction f sur X ”intégrable sur tout compact”si fg est intégrable quelque soit g ∈ C + 00 .5. Definition et propriétés élémentaires des groupes <strong>topologiques</strong>Définition 5.1. On appelle ”groupe topologique” un triple (G, ·, T) tel queGT1) : (G, ·) est un groupeGT2) : (G, T) est un espace topologiqueGT3 I ) : Les applications (x, y) ↦→ xy etGT3 II ) : x ↦→ x −1 sont continues.Si aucune confusion n’est possible on parlera d’un groupe topologique G, cet àdire on identifie le groupe topologique (G, ·, T) avec son ensemle sous-jacent G. Onremarque que au lieu de demander la continuité de (x, y) ↦→ xy et x ↦→ x −1 onpourrait simplement demander la continuité de (x, y) ↦→ xy −1 .Proposition 5.2. Soient G un groupe topologique n ∈ N, r 1 , r 2 , ..., r n ∈ Z, eta 1 , a 2 , ..., a n ∈ G. Soit U un voisinage de b = a r11 ar2 2 ...arn n . Alors il existent desvoisinages V i de a i pour 1 ≤ i ≤ n tels que V r11 V r2 rn2 ...Vn⊆ U. Si a i = a j on peutchoisir V i = V j