26
правок
Изменения
Нет описания правки
{{В разработке}}
{{Определение
|definition=
Оператор <tex> A : X \to Y </tex> называется '''непрерывно обратимым''', если существует <tex> A^{-1} : Y \to X </tex> и <tex> \| A^{-1} \| < \infty </tex>.
}}
{{Теорема
|statement=
Пусть <tex> X </tex> {{---}} B-пространство, оператор <tex> C : X \to X, C \in \mathbb{L}(X) </tex> и <tex> \| C \| < 1 </tex>.
Тогда оператор <tex> I - C </tex>, где <tex> I </tex> {{---}} тождественный оператор, непрерывно обратим.
|proof=
<tex> \mathbb{L}(X) </tex> {{---}} B-пространство.
Рассмотрим следующие суммы: <tex> S_n = \sum\limits_{k=0}^n C^k </tex>.
<tex> (I - C)S_n = \sum\limits_{k=0}^n (C^k - C^{k + 1}) = I - C^{n + 1} </tex>.
<tex> \sum\limits_{k=0}^{\infty} C^k </tex> {{---}} ряд в B-пространстве <tex> \mathbb{L}(X) </tex> сходится, если сходится ряд из соответствующих норм. Из того, что <tex> \| C^k \| \le \| C \|^k </tex>, получаем <tex> \| \sum\limits_{k=0}^{\infty} C^k \| \le
\sum\limits_{k=0}^{\infty} \| C^k \| = \frac 1{1 - \| C \|} < \infty </tex>.
Так как <tex> \| C \| < 1 </tex>, то существует такой <tex> S \in \mathbb{L}(X) </tex>, что <tex> S = \sum\limits_{k=0}^{\infty} C^k </tex>.
<tex> S_n \xrightarrow[n \to \infty]{} S </tex>. Поскольку <tex> \| C \| < 1 </tex>, то <tex> \| C^k \| \to 0 </tex>, а значит, и <tex> C^k \to 0 </tex>. {{TODO|t=красивый ноль}}
<tex> (I - C)S_n = I - C^{n + 1} </tex>. Устремляя <tex> n </tex> к бесконечности, получаем <tex> (I - C)S = I </tex>, а значит <tex> S = \sum\limits_{k=0}^{\infty} C^k = (I - C)^{-1} </tex> {{---}} ограниченный оператор.
}}
