文档介绍:.
泛函分析知识点
知识体系概述
(一)、度量空间和赋范线性空间 第一节 度量空间的进一步例子
1. 距离空间的定义: 设X是非空集合,若存在一个映射 d: XX心R,使得 x,y,z X,下列
距离公理成立:
(1 )非负性:d(x,y) > 0, d(x,y)=O x=y;
(2 )对称性:d(x,y)=d(y,x);
(3)三角不等式:d(x,y) < d(x,z)+d(z,y);
则称d(x,y)为x与y的距离,X为以d为距离的距离空间,记作(X, d)
2. 几类空间
例1 离散的度量空间
例2 序列空间S
例3 有界函数空间B(A)
例4 可测函数空M(X)
例5 C[a,b]空间即连续函数空间
例6 l2
第二节 度量空间中的极限,稠密集,可分空间
1. 开球
定义 设(X,d)为度量空间,d是距离,定义
U(x 0, ) = {x € X | d(x, x 0) < }
为X0的以 为半径的开球,亦称为 X0的 一领域.
2. 极限
定义 若{Xn } X, x X, . lim d xn,x 0则称x是点列{Xn }的极限.
n
3. 有界集
定义若d A sup d x, y ,则称A有界
x,y A
4. 稠密集
定义设X是度量空间,E和M是X中两个子集,令 M表示M的闭包,如果E M , 那么称集M在集E中稠密,当E=X时称M为X的一个稠密集。
5. 可分空间
定义 如果X有一个可数的稠密子集,则称 X是可分空间。
第三节连续映射
1. 定义 设X=(X,d),Y=(Y , d)是两个度量空间,T是X到Y中映射,x0 X,如果对于任 意给定的正数 ,存在正数 °,使对X中一切满足d x,X0 的x,有
d Tx,Tx°
则称T在X。连续.
Y, d x X
2. 定理 1 设 T 是度量空间( X,d )到度量空间 中的映射,那么 T 在 X0 X 连续的充
要条件为当 Xn X0 n 时,必有 TXn TX0 n
3. 定理2度量空间X到丫中的映射T是X上连续映射的充要条件为 丫中任意 开集M的原像T 1M是X中的开集.
第四节 柯西( cauchy )点列和完备度量空间
1•定义 设X=(X,d)是度量空间, Xn是X中点列,如果对任意给定的正数 0,
存在正整数 N N ,使当 n,m>N 时,必有
d Xn,Xm ,
则称 Xn 是 X 中的柯西点列或基本点列。如果度量空间( X,d )中每个柯西点列都在
(X,d )中收敛,那么称(X,d )是完备的度量空间.
【注意】( 1) Q 不是完备集
( 2) Rn 完备
( 3) cauchy 列不一定收敛,但收敛列一定是 cauchy 列.
( 4) C[a,b] 完备
2•定理 完备度量空间X的子空间M是完备空间的充要条件为 M是X中的闭子空间. 第五节 度量空间的完备化
1•定义 设(X,d),( X ,d)是两个度量空间,如果存在 X到X上的保距映射T,
即d Tx,Ty d x,y,则称(X,d )和(X,d)等距同构,此时T称为X到X上 等距同构映射。
2•定理1 (度量空间的完备化定理) 设X= (X,d)是度量空间