文档介绍:泛函分析单元知识总结与知识应用
一、单元知识总结
第七章、度量空间和赋范线性空间
§ 1度量空间
§:若X是一个非空集合,d:XxX —R是满足下面条件的实值函 数,对于Vx,yeX,有(1)d(x,y) = O当且仅当X = y ;
d(x,y)-d(y,x)i
(3) d(x,y)^d(x,z) + d(y,z)> 则称d为X上的
度量,称(x,d)为度量空间。
例:1、设X是一个非空集合,,当)= “,当"儿则(X,d) 当"
为离散的度量空间。
2、序列空间S
d(x,y) =
宁1崎广川是度量空间 台 2, 1+1 齐,1
3、 有界函数全体8(A) , d(x,y) = suplx(t)-y(t)l是度量空间
teA
4、 连续函数C[a,b],d(x, y) = maxlx(t)-j(t)l M度量空间
a<t<b
C 00 J_
5、空间/,刁(X, >) = [£(^-与)斗是度量空间 i=l
§2度量空间中的极限,稠密集,可分空间
§:设{%}是(X,d)中点列,如果3xe X ,使limd(x〃,x)=O, 则称点列{ X” }是(X, d)中的收敛点列。
例:1、xnERn, {兀J按欧氏距离收敛于X的充要条件为WiVn,各 点列依分量收敛。
2、 C[a,b]中』(x,y)->0 =勤一>工(-•致)
3、 可测函数空间M(x)中点列d(X,f)rO = fm f (依测度) 稠密子集与可分空间:设X是度量空间,E和M是X中两个子集,令 万表示
M的闭包,如果Eu宓,那么称集M在集E中稠密,当E=X时,称M 为X的一个稠密子集,如果X有一个可数的稠密子集,则称X是可分空间。
艮" M在E中稠密=>对Vx g <z M , xn x(n oo)
例:1、n维欧氏空间R”是可分空间;
2、 坐标为有理数的全体是R”的可数稠密子集;
3、 /°°是不可分空间。
§3连续映射
§(用领域来描述):对7^0的每个£一领域U,必有玉)的某个领 域V是TV uU,其中TV表示V在映射T作用下的像。
§(X,』)到度量空间(匕方)中的映射,那么T在
x0 eX连续的充要条件为当% TXo(〃T3)时,必有TTx°(nT8)
定理2度量空间X到P中映射丁是X上连续映射的充要条件为P中任 意开集M的原像匚1必是X中的开集。
§ 4柯西点列和完备度量空间
§:设X=(X,d)是度量空间,{]〃}是X中点列,如果对Vf >0, 正整数N = N(e),使当n,m>N时,必有d(xn,xm)<£,则称{%}是X
中的柯西点列,如果度量空间(X,』)中每个点列都在(X,d)中收敛,那么称
(X,d)是完备的度量空间。
例:1、C[a,b]是完备度量空间
2、 尸是完备度量空间
3、 R"是完备的度量空间 注意:1、Q全体按绝对值距离构成的空间不完备
2、 柯西点列不一定收敛,但是度量空间中每一个收敛点列都是柯西点列 (完备空间中即可反之一定是)
3、 实系数多项式全体P[a,b], P[a,b]作为C[a,b]的子空间不是完备 度量空间
§