Teorema de Fubini sobre espacios de Hausdorff localmente compactos sin teoría de la medida

Suponer que X es un espacio de Hausdorff localmente compacto. Para una medida de radón m en X , dejar I m : C C ( X ) C Sea el funcional lineal positivo definido por I m ( F ) := X F   d m . El teorema de representación de Riesz implica que la asignación m I m implementa una correspondencia uno a uno entre las medidas (positivas) de radón en X y funcionales lineales positivos en C C ( X ) . Entonces uno podría definir una integral en X como un funcional lineal positivo I : C C ( X ) C . Esta definición no se basa en la teoría de la medida. Me preguntaba si podríamos probar el teorema de Fubini en este contexto, es decir, sin hacer referencia a la teoría de la medida.

Más precisamente, ¿alguien sabe una prueba o referencia de la siguiente declaración sin teoría de la medida?

Dejar I y j ser funcionales lineales positivos (es decir, integrales) en espacios de Hausdorff localmente compactos X y Y , respectivamente. Para F C C ( X × Y ) y y Y definimos F y : X C a través de F y ( X ) := F ( X , y ) . Para X X definimos F X : Y C similarmente. Las funciones X j ( F X ) y y I ( F y ) están soportados de forma compacta y

I ( X j ( F X ) ) = j ( y I ( F y ) ) .

Respuestas (1)

Aquí hay un bosquejo para la prueba: El resultado es claro para funciones separables F de la forma F ( X , y ) = gramo ( X ) h ( y ) . El alcance de tales funciones debe ser denso en C C ( X × Y ) . Por lo tanto, podemos aproximar todas las funciones en C C ( X × Y ) por sumas de funciones separables y esto da el resultado.

¡Gracias por su respuesta! ¿Qué norma (o topología) en C C ( X ) te refieres a con densidad? También necesitamos que las integrales de Radon estén acotadas con respecto a esa norma.
Probaría la topología habitual, es decir, F norte F significa que existe un conjunto compacto k tal que todo F norte y F se apoyan en k y F norte F uniformemente encendido k . Esto debería ser compatible con sus integrales de Radon, ya que las medidas subyacentes de Radon son finitas en conjuntos compactos.