Пусть есть локально ограниченная борелевская мера
на
. На
определим функционал
. Доказать что он продолжается до элемента
тогда и только тогда, когда существуют такие
, что
Решение
В одну сторону очевидно. Если такие
существуют, то для любого элемента
интеграл существует, т.к мера шара нарастает степенно, а функция убывает быстрее любой степенной.
В обратную. От противного: пусть
, такое что
(ну и соответственно мера всех шаров большего радиуса тоже больше этого выражения). А теперь по идее надо как-то построить последовательность финитных функций, сходящихся к быстро убывающей, но чтобы интегралы расходились. Например можно брать функции убывающие как
на шарах с мерой
. Верно?