Нормированные пространства (3 курс) — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
(Новая страница: «<wikitex> {{Определение |id=defvs |definition= '''Линейное (векторное) пространство над полем $K$''' — это ...»)
 
Строка 16: Строка 16:
 
** дистрибутивность умножения на вектор относительно сложения скаляров — $\forall \alpha, \beta \in K \forall x \in L: (\alpha + \beta) x = \alpha x + \beta x$
 
** дистрибутивность умножения на вектор относительно сложения скаляров — $\forall \alpha, \beta \in K \forall x \in L: (\alpha + \beta) x = \alpha x + \beta x$
 
}}
 
}}
 +
 +
{{Определение
 +
|id=defnorm
 +
|definition=
 +
Функция $\| \cdot \|: L \to \mathbb{R}$ называется нормой в пространстве $L$, если для нее выполняется:
 +
# $\forall x \in L: \| x \| \ge 0$, $\| x \| = 0 \Leftrightarrow x = \mathrm{0}$
 +
# $\forall \alpha \in \mathbb{R} \forall x \in L: \| \alpha x \| = |\alpha |\| x \|$
 +
# $\forall x, y \in L: \| x + y \| \le \| x \| + \| y \|$
 +
Пространство с введенной на нем нормой называют '''нормированным пространством'''.
 +
}}
 +
 +
Заметим, что любое нормированное пространство можно превратить в метрическое, задав метрику как $\rho(x, y) = \| x - y \|$. Заметим, что обратное неверно: например, хоть и $\mathbb{R}^{\infty}$ c $\rho(x, y) = \sum 2^{-k} \frac{|x_k - y_k|}{1 + |x_k - y_k|}$ можно наделить линейной сткуртурой, не существует нормы, аналогичной по сходимости с этой метрикой.
 +
 +
Смысл нормы в ЛП состоит в том, чтобы линейные операции относительно нормы стали непрерывными: TODO что-то не особенно понял, к чему тут это
 +
 +
Примеры НП:
 +
* $X = \mathbb{R}^n, \| \overline x  \| = \sqrt {\sum_{k = 1}^{n} x_k^2}$
 +
* $X = C[a; b]$ — пространство непрерывных на $[a; b]$ функций, $\| f \| = \max\limits_{x \in [a; b]} |f(x)|$
 +
* $X = L_p$ — пространство TODO пшшш,$\| f \| = \left( \int\limits_E |f(x)|^p d \mu \right)^{1 \over p}$,
 +
 +
{{Определение
 +
|definition=
 +
Нормированное пространство $(X, \|\cdot\|)$ называется '''B-пространством (Банаховым)''', если для любой последовательности элементов $X$, для которых из $\|x_n - x_m\| \to 0$ при $n, m \to \infty$ вытекает существование предела последовательности.
 +
}}
 +
 +
Ссылочки:
 +
* [http://en.wikipedia.org/wiki/Vector_space Vector space]
  
 
</wikitex>
 
</wikitex>

Версия 02:41, 31 декабря 2012

<wikitex>


Определение:
Линейное (векторное) пространство над полем $K$ — это множество $L$ с заданными на нем операциями сложениями и умножения на скаляр такими, что:
  • По операции сложения $L$ является абелевой группой — выполняются:
    • ассоциативность — $\forall x, y, z \in L: (x + y) + z = x + (y + z)$
    • существование нейтрального элемента — $\exists \mathrm{0} \in L \forall x \in L: x + \mathrm{0} = \mathrm{0} + x = x$, причем можно показать, что он единственный
    • существование обратного элемента — $\forall x \in L \exists y: x + y = \mathrm{0}$, такой $y$ называют обратным к $x$, причем можно показать, что он единственный
    • коммутативность — $\forall x, y \in L: x + y = y + x$
  • Для операции умножения на скаляр:
    • ассоциативность умножения на скаляр — $\forall \alpha, \beta \in K \forall x \in L: (\alpha \beta) x = \alpha (\beta x)$
    • унитарность: $\forall x \in L: 1 \cdot x = x$, где $1$ — единица по умножению в поле $K$
    • дистрибутивность умножения на скаляр относительно сложения векторов — $\forall \alpha \in K \forall x, y \in L: \alpha(x + y) = \alpha x + \alpha y$
    • дистрибутивность умножения на вектор относительно сложения скаляров — $\forall \alpha, \beta \in K \forall x \in L: (\alpha + \beta) x = \alpha x + \beta x$


Определение:
Функция $\


Заметим, что любое нормированное пространство можно превратить в метрическое, задав метрику как $\rho(x, y) = \| x - y \|$. Заметим, что обратное неверно: например, хоть и $\mathbb{R}^{\infty}$ c $\rho(x, y) = \sum 2^{-k} \frac{|x_k - y_k|}{1 + |x_k - y_k|}$ можно наделить линейной сткуртурой, не существует нормы, аналогичной по сходимости с этой метрикой.

Смысл нормы в ЛП состоит в том, чтобы линейные операции относительно нормы стали непрерывными: TODO что-то не особенно понял, к чему тут это

Примеры НП:

  • $X = \mathbb{R}^n, \| \overline x \| = \sqrt {\sum_{k = 1}^{n} x_k^2}$
  • $X = C[a; b]$ — пространство непрерывных на $[a; b]$ функций, $\| f \| = \max\limits_{x \in [a; b]} |f(x)|$
  • $X = L_p$ — пространство TODO пшшш,$\| f \| = \left( \int\limits_E |f(x)|^p d \mu \right)^{1 \over p}$,


Определение:
Нормированное пространство $(X, \


Ссылочки:

</wikitex>