Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Базис Шаудера

648 байт добавлено, 11:17, 10 июня 2013
Нет описания правки
Покажем, что он ограничен: <tex>\|T\alpha\| = \|x\| = \| \sum\limits_{n = 1}^\infty \alpha_n e_n \| \le \sup\limits_n \| \sum\limits_{i=1}^n \alpha_i e_i \| = \| \alpha \|</tex>, то есть <tex>\| T\alpha \| \le \| \alpha \| \implies \|T\| \le 1</tex>.
Так как <tex>F</tex> и <tex>X</tex> — банаховы, по [[Теорема Банаха об обратном операторе|теореме Банаха об обратном операторе]], обратный оператор также ограничен: <tex>\|T^{-1}\| \le C</tex>, то есть, <tex>\|\alpha\| \le C \|x\|</tex>.
{{Теорема|about=почти конечномерность компактного оператора|statement=Итак, если <tex>X</tex> — банахово пространство с базисом Шаудера, <tex>A:X \|T^{-1}\| \le Cto X</tex>— компактный, то есть, можно писать, что для всех <tex>\|\alpha\| \le C \|x\|varepsilon > 0</tex> существует разложение оператора <tex>A</tex> в сумму двух операторов: <tex>A = A_1 + A_2</tex>.такое, что:
# <tex>\sup\limits_n\| \sum\limits_operatorname{i=1dim}^n (R(A_1)) < +\alpha_n e_n infty</tex># <tex>\| \le C A_2\| < \sum\limits_{n=1}^\infty \alpha_n e_n \|varepsilon</tex>.|proof=
ПолучилиРаскроем нормы: <tex>\sup\limits_n\| \sum\limits_{i=1}^n \alpha_n e_n \| \le C \| \sum\limits_{n=1}^\infty \alpha_n e_n \|</tex>, а значит, что <tex>\forall n: \| S_n(x) \sum\limits_{i=1}^n \alpha_n e_n \| \le C \|x\sum\limits_{n=1}^\infty \alpha_n e_n \|</tex>.
Запишем оператор Определим на элементах <tex>TX</tex> как два оператора: <tex>S_n + R_n(x) = \sum\limits_{i=1}^n \alpha_i e_i</tex>, тогда и <tex>R_n (x) = T - S_n</tex>, <tex>\|R_nsum\| \le \| T\| limits_{i=n+ 1}^\|S_n\| infty \le 1 + Calpha_i e_i</tex>.
По выше полученным неравенствам, <tex>\|S_n(x)\| \le C \|x\|</tex>, то есть нормы всех <tex>S_n</tex> ограничены числом <tex>C</tex>. Запишем оператор <tex>I</tex> как <tex>S_n + R_n</tex>, тогда <tex>R_n = I - S_n</tex>, <tex>\|R_n\| \le \| I\| + \|S_n\| \le 1 + C</tex>. Это значит, что нормы всех остаточных операторов <tex> R_n </tex> ограничены одним и тем же числом<tex>1 + C</tex>.
Пусть <tex>A : X \to X</tex> — компактный.
Получили <tex>\forall \varepsilon > 0 \exists n_0: \|R_{n_0} (Ax)\| < \varepsilon\ \forall x \in \overline{V}</tex>, то есть, <tex>\|R_{n_0}A\| < \varepsilon</tex>.
}}
Итак, если <tex>X</tex> — банахово пространство с базисом Шаудера, <tex>A:X \to X</tex> — компактный, <tex>\forall \varepsilon > 0: A = A_1 + A_2</tex>, где <tex>\operatorname{dim}(R(A_1)) < +\infty, \|A_n\| < \varepsilon</tex> — почти конечномерность компактного оператора.
[[Категория: Функциональный анализ 3 курс]]

Навигация