보조 규범 공간

Auxiliary normed space

기능분석에서, 디스크로부터 규범화된 공간을 구성하는 두 가지 방법을 알렉산더 그로텐디크가 체계적으로 고용하여 원자력 운영자와 핵 공간을 정의하였다.[1]디스크 이(가) 경계인 경우 한 가지 방법이 사용됨: 이 경우 보조 표준 공간은 표준이 있는span

다른 은 디스크 D 이() 흡수되는 경우에 사용된다. 이 경우 보조 규범 X - 1( ). X)이다 디스크가 경계가 되어 흡수되는 경우, 두 개의 보조 규범 공간은 표준적으로 이소모르픽(위상 벡터 공간으로서, 그리고 규범 공간으로서)이다.

예선

벡터 공간의 부분집합을 원반이라고 하며, 볼록하고 균형을 이루면 원반, 절대 볼록 또는 볼록 균형이 잡힌다고 한다.

벡터 공간 X{X\displaystyle}의 만약 C{C\displaystyle}와 D{D\displaystyle}은 하위 집합이 있다면 진짜 r을 존재한 다음 D{D\displaystyle};C{C\displaystyle}을 흡수하 0{\displaystyle r>0}그런 C가 ⊆ D를{\displaystyle C\subseteq aD}에 대한 스칼라는{\displaystyle}. 합격.r . {\ a\ r.}WThe set 이(가) x . 흡수하는 X 에서 흡수라고 한다.

위상적인 벡터 공간의 하위 집합 B{B\displaystyle}(터널 비전 시스템)X{X\displaystyle}이 기원의 X에서 모든 인근 지역{X\displaystyle}B을 흡수한다 X{X\displaystyle}에 의해.{B\displaystyle} 하더라도,을 흡수하는 터널 비전 시스템 X{X\displaystyle}의 하위 집합 bornivorous[2]라고 불린다고 합니다. bou. X의 부분 집합 없음

경계 디스크로 유도 – Banach 디스크

따라서 은(는) 실제 또는 복잡한 벡터 공간(TVS가 반드시 필요한 것은 아님), 은(는) . X의 디스크가 될 것이다.

디스크에 의해 유도된 세미노멀 공간

X {\은(는) 실제 또는 복잡한 벡터 공간이 될 것이다, 모든 부분 집합 대해 다음에 의해 정의된 Minkowski 기능:

  • = ( x):{ [ ,) (는) 사소한 지도 = 이(가) 되고, ={ 인 것으로 가정한다.[note 1]
  • D { 에서 Minkowski 기능을 나타낸다.
    여기서 모든 D ,{\x\에 대해 이 값은 다음과 같이 정의된다

X {\은(는) 실제 또는 복잡한 벡터 공간이 될 것이다민코프스키 기능 {\ , {\ \ {span세미노름인 것처럼 모든 부분 집합 X_가 X 한다.

이 공간을 D}이(가 유도하는 세미노름 공간이라고 하는데, p 이 표준이면 "normed"라고 한다.

Assumption (Topology): is endowed with the seminorm topology induced by which will be denoted by or

중요한 것은 이 위상은 으로 X, 의 대수적 구조와 R{\의 일반적인 위상에서 비롯된다( D D 스칼라 곱만 사용하여 정의되기 때문이다).이는 바나흐 원반의 연구를 정당화하며 이들이 원자력 사업자와 핵 공간 이론에서 중요한 역할을 하는 이유의 일부다.

포함 맵 : → X 을(를) 표준 맵이라고 한다.[1]

이(가) 디스크라고 가정하십시오.그리고 스팬 ⁡ D)⋃ nx1∞ nD{\textstyle \operatorname{뼘으로 재다}D=\bigcup _{n=1}^{\infty}nD}도록 D{D\displaystyle} 있던에서 ⁡ D,{\displaystyle \operatorname{뼘으로 재다}D,}은 선형적인 아름다운 D.{D.\displaystyle}그 세트{rD:r>0}{\displaystyle\와 같이{rD:r>, 0\}}의 모든 긍정적이다. scal {\ D배수는 ⁡. ⁡. 디스크 D {\ DMinkowskikefunctionalki 기능을 0에 대해 0에 대한 근린코프스키 기능이다(는) D 이(가) 잘 정의되어 있으며,span 이 세미노름에 유도된 로컬[4] 볼록 위상 위상은 이전에 정의한 위상 D 이다.

Banach 디스크 정의

A bounded disk in a topological vector space such that is a Banach space is called a Banach disk, infracomplete, or a bounded completant in

, ) Banach 공간이라고 표시되면 을(를) 경계 부분 집합으로 포함하는 모든 TVS에서 Banach 디스크가 된다.

민코스키 기능 p 순전히 대수학 용어로 정의되기 때문이다.Consequently, the question of whether or not forms a Banach space is dependent only on the disk and the Minkowski functional and not on any particular TVS topology that may carr. 따라서 TVS 의 Banach 디스크가 의 경계 부분 집합이어야 한다는 요구사항은 Banach 디스크의 토폴로지를 TVS 를 포함하는 토폴로지에 연결하는 유일한 속성이다

디스크 유도 세미노밍 공간 속성

경계 디스크

다음 결과는 Banach 디스크를 경계해야 하는 이유를 설명한다.

Theorem[5][2][1]If is a disk in a topological vector space (TVS) then is bounded in if and only if the inclusion map is continuous.

증명

디스크를 D{D\displaystyle}은 터널 비전 시스템 X에서 제한됩니다{X\displaystyle,}에는 몇가지 r을 존재하는 후 0의 X에서 모든 지역 U{U\displaystyle},;0{\displaystyle r>0}가 rD⊆ U∩ XD.{\displaystyle rD\subseteq U\cap X_{D}.}그것은 이 경우에가 따르{X\displaystyle}.는 topology of is finer than the subspace topology that inherits from which implies that the inclusion map is continuous.만약 X{X\displaystyle}는 TVS 위상이 반대로, D:XD→ X에서 _{D}:X_{D}\to X}, 후 0의 X에서 모든 인근 지역 U{U\displaystyle}에{X\displaystyle}에는 몇가지 r을이 존재한다;0{\displaystyle r>0}가 rD⊆ U∩ XD. 연속적입니다{\displaystyle \operatorname{에서} , 이(가) . X 경계로 되어 있음을 나타내는

하우스도르프니스

공간, D) 이(가) 정규인 경우에만 하우스도르프(Hausdorff)이며, 이는 에 비특징 보조공간이 포함되지 않은 경우에만 발생한다.[6] D D이(가) X X으로 경계되는 Hausdorff TVS 토폴로지가 있다면 p 가 표준이다. = 가 Hausdorff가 아닌 예는 = R 2 X 하고 D 을(를) x x - 축으로 설정하여 얻을 수 있다.

그물 수렴

Suppose that is a disk in such that is Hausdorff and let be a net in Then in if and only if there exists a net of real numbers such that and for all 더욱이 이 경우 모든 r 0 을(를 일반성의 손실 없이 가정한다

디스크로 인한 공간 간의 관계

If then and on so define the following continuous[2] linear map:

If and are disks in with then call the inclusion map the canonical inclusion of into

In particular, the subspace topology that inherits from is weaker than 's seminorm topology.[2]

을(를) 닫힌 유닛 볼로 표시

The disk is a closed subset of if and only if is the closed unit ball of the seminorm ; that is,

If is a disk in a vector space and if there exists a TVS topology on such that is a closed and bounded subset of then is the closed unit ball of (that is, ) (see footnote for proof).[note 2]

Banach 디스크를 위한 충분한 조건

, ) (가) Banach 공간임을 설정하는 데 다음 정리를 사용할 수 있다.이 설정이 되면 D 이(가) 경계되는 모든 TVS에서 Banach 디스크가 된다.

벡터 공간 X에서 Theorem[7]— 레트 D{D\displaystyle} 디스크이다. D{\displaystyle \operatorname{뼘으로 재다}D}(스팬 ⁡ D, τ)의 D{D\displaystyle}은 평면에 순차적으로 완전한 부분 집합, 그러한{\dis{X\displaystyle}이 있다면 수명에 하우스 도르프 터널 비전 시스템 토폴로지τ{\displaystyle \tau}⁡ 존재한다.pla 그러면(, ) 는 Banach 공간이다.

증명

Assume without loss of generality that and let be the Minkowski functional of Since is a bounded subset of a Hausdorff TVS, do not contain any non-trivial벡터 하위 공간, 즉 이(가) 표준임을 의미한다.Let denote the norm topology on induced by where since is a bounded subset of is finer than

(가) 볼록하고 균형적이기 때문에 < >

=( ) i= =1}}}}}}은( D, 을(를) 부속품으로 교체함으로써 모든 , i에 대해 일반성을 잃지 않고 가정할 수 있다.

는 0< < 0 에 대해 의미함

따라서 = 1{\ m1}을 으로써 x {\가) 1 + - 3 {\에 포함된다는 것을 알 수 있다.(X, τ)에}이후τ D{\displaystyle \tau_{D}}τ보다finer은,{\displaystyle \tau,})∙{\displaystyle x_{\bullet}}은 코시 열. 모든 m을 들어{\displaystyle(X,\tau).};0,{\displaystyle m>0,}2−(m+2)D{\displaystyle 2^{-(m+2)}D}은 하우스 도르프 sequentiall.ycomp , )의 일부분.) In particular, this is true for so there exists some such that in

이후 x n−)m2− D(m+2)∈{\displaystyle x_{n}-x_{m}\in 2^{-(m+2)}D}모든 0개체에.<>,{\displaystyle n\to \infty,}그)−)m∈ 따르고 n→ ∞처럼 극단적(X(, τ에){\displaystyle(X,\tau)}), m{m\displaystyle}를 고쳐서{0<, m<, n\displaystyle,}.2−(m+) > 에 대한 D {\ This implies that as which says exactly that in 이는(, p) (가) 완료되었음을 나타낸다.

가정은 x 이(가) 미터법 공간의 Cauchy 시퀀스이고(따라서 모든 시퀀스의 한계가 동일) 모든 부속품이 수렴되는 하위 시퀀스를 갖는 경우에만 미터법 공간의 시퀀스가 수렴되기 때문에 허용된다.

이(가) Hausdorff TVS의 경계되고 순차적으로 완전한 하위 집합이 아니더라도,일부 디스크에 이 정리를 적용하여 (, )가 Banach 공간이라고 결론을 내릴 수 있다는 점에 유의하십시오.

satisfying

p = .

위와 같은 정리의 결과는 다음과 같다.

  • Hausdorff TVS의 순차적으로 완전한 경계 디스크는 Banach 디스크다.[2]
  • 완전하고 경계된 하우스도르프 TVS의 모든 디스크(예: 콤팩트)는 Banach 디스크다.[8]
  • 프레셰트 공간에서 닫힌 유닛 볼은 순차적으로 완성되어 바나흐 원반이 된다.[2]


(가) TVS . X의 경계 디스크라고 가정하십시오.

  • If is a continuous linear map and is a Banach disk, then is a Banach disk and induces an isometric TVS- (B)≅ X / ( ) . L

Banach 디스크 속성

X을(를) TVS로 하고 디스크로 .

는 하우스 도르프 지역적으로 볼록 공간 X{X\displaystyle}에 만약 D{D\displaystyle}는 한정적 바나흐 디스크 및 X{X\displaystyle}에 T{T\displaystyle}은 배럴당 다음 T{T\displaystyle}(i.e.이 많은 r을은;0{\displaystyle r>0}그런 D⊆가 rD{D\displaystyle}를 흡수한다.t[5]

U, r을{\displaystyle rU,}r 모든 지역, 긍정적인 실수를 0개 이상의{\displaystyle r>0}범위의 0의 X{X\displaystyle}에 만약 U{U\displaystyle}은 볼록 균형 잡힌 닫힌 이웃한 다음의 집합이다.{X\displaystyle} 때 X에 대한 위상 벡터 공간 토폴로지를 유발한다.x has this topology, it is denoted by Since this topology is not necessarily Hausdorff nor complete, the completion of the Hausdorff space is denoted by X 완전한 하우스도르프 공간이며 ) , r> }r X U의 {\ {X_를) 만드는 이 공간의 표준이다.(를) 바나흐 공간으로., U의 극지방은 의 약하게 컴팩트한 경계 등각 원반 원반이며, 따라서 완전하지 않다.

If is a metrizable locally convex TVS then for every bounded subset of there exists a bounded disk in such that and both and 는 B . {\에 동일한 아공간 토폴로지를 유도한다[2]

방사형 디스크에 의해 유도됨 - 지수

(가) 위상학적 벡터 공간이고 (가) 볼록 균형방사형 집합이라고 가정합시다.Then is a neighborhood basis at the origin for some locally convex topology on This TVS topology is given by the Minkowski functi, V : , 로 구성된 onal:(는) p V( x) V, > . 에 의해 된 X 의 세미노름. The topology is Hausdorff if and only if is a norm, or equivalently, if and only if or equivalently, for which it suffices that be bounded in 위상 V 은(는) 하우스도르프가 아니라 X/ p - 1( 0) 하우스도르프일 필요가 있다./ V- (0) X에 대한 표준은 ‖x + / - ( ) V ( ), x에 의해 주어진다. 여기서 이 값은 실제로 동등 등급 + / - ( ) x의 대표자와 무관하다. 선택됨The normed space is denoted by and its completion is denoted by

또한 이(가) 로 경계되어 있으면 세미orm V : 는) 표준이므로, - 1( )={ }-1( In this case, we take to be the vector space instead of so that the notation is unambiguous (whether denotes the space induced by a radial disk or the space in경계가 있는 디스크에 의해 강요된다.[1]

/ - ( 0) 원래 위상에서 상속됨)의 몫 위상 Q 은 표준 위상보다 미세하다(일반적으로, 엄격히 미세).

표준 지도

The canonical map is the quotient map which is continuous when has either the norm topology or the quotient topology.[1]

If and are radial disks such that then so there is a continuous linear surjective canonical map defined by sending to the equivalence class where one may verify that the definition does not depend on the representative of the equivalence class that is chosen.[1]이 표준 지도는 표준 1[1](를) 가지며, 까지 고유하게 연속적인 선형 표준 확장 기능을 가지고 있다.}}}}( Us가 가리키는 : X X .

Suppose that in addition and are bounded disks in with so that and the inclusion 은(는) 연속 선형 맵이다.Let : , and be the canonical maps.Then and [1]

경계 방사형 디스크에 의해 유도됨

(가) 경계 방사형 디스크라고 가정해 보십시오. 은(는) 경계 이므로, S 그러면 표준 (x) D, > r )를 사용하여 보조 표준 공간 D= D {를) 생성할 수 있다만약 V:)S{\displaystyle 5:=S}=\inf _{x\in rD,r>0}r};S이후{S\displaystyle}은 방사, XS)X.{\displaystyle X_{S}=X.}이후 S{S\displaystyle}는 레이디얼 디스크, 그 다음 우리는 seminorm과 X/p V− 1(0){\displaystyle X/p_{V}(0)보조seminormed 공간}를 만들 수 있다. pV()):)inf)∈ rV, r>0r{\displaystyle p_{V}()):=\inf _{x\in rV,r>0}r}; 그렇게 X/V− 1(0))X/{0})X.{\displaystyle X/p_{V}(0)=X{0\}=X.}그러므로p기 때문에 S{S\displaystyle}을 다스릴 수 있는 이 seminorm은 표준 우편료와 취급 수수료 V− 1(0)){0}{\displaystyle p_{V}(0)=\{0\}}.에서이 경우 서로 다른 두 가지 방법에 의해 생성된 두 개의 보조 규범 공간은 동일한 규범 공간을 의미한다.

이중성

이(가) 의 약하게 닫힌 등축 디스크라고 가정하고(이는 (가) 약하게 소형이라는 것을 의미함).

be the polar of Because by the bipolar theorem, it follows that a continuous linear functional belongs to f(, U), 연속 이중 공간에 속하는 경우에만 해당되며 은 p ( ) r , > 0 . 에 의해 된 U }의 민코스키 기능이다.[9]

관련개념

TVS의 디스크는 Banach 디스크를 모두 흡수하면 불순물이라고 불린다[2].

두 TVS 사이의 선형 맵은 Banach 디스크를 경계된 디스크에 매핑하는 경우 infrabound라고[2] 불린다.

빠른 수렴

한다면 바나흐 디스크 D{D\displaystyle}존재하는 터널 비전 시스템 X{X\displaystyle}에 나는 1∞{\displaystyle x_{\bullet}(x_{나는}\right)_{i=1}^{\infty}원 일련)∙)()나는)}는 수준까지 빠른 convergent[2])∈ X{\displaystyle Xx\in}다고 한다 두){\displaystyle)}과 땅이.quence는(, p )에서 (결국) x x x에 포함되어 있다 d}\)

모든 빠른 수렴 순서는 맥키 수렴이다.[2]

참고 항목

메모들

  1. ^ 이 공간은 . {\D = containing {\D=\ 경우 { . {\로 대신 교체할 수 있다.
  2. ^ Assume WLOG that Since is closed in it is also closed in and since the seminorm is the Minkowski functional of which is continuous on it follows Narici & Beckenstein (2011, pp. 119–120) that is the closed unit ball in

참조

  1. ^ a b c d e f g h 쉐퍼 & 월프 1999, 페이지 97.
  2. ^ a b c d e f g h i j k 나리치 & 베켄슈타인 2011, 페이지 441–457.
  3. ^ 쉐퍼 & 월프 1999, 페이지 169.
  4. ^ 2006년 370페이지.
  5. ^ a b 2006년 370~373페이지.
  6. ^ 나리치 & 베켄슈타인 2011, 페이지 115–154.
  7. ^ 나리치 & 베켄슈타인 2011, 페이지 441–442.
  8. ^ 2006년 370~371페이지.
  9. ^ 2006년 3월 477페이지.

참고 문헌 목록

외부 링크