【现代分析】 3 赋范线性空间上的有界线性算子(Zen学习笔记)

1  有界线性算子

 1.1  定义与性质

设X,Y是(统一数域\mathbb{K}上)赋范线性空间,D\sqsubset X为X的线性子空间,T:D\rightarrow Y

  • 线性算子(齐次可加):T(ax+by)=aTx+bTy,\, \forall x,y\in X,a,b\in \mathbb{K}
  • 有界算子:存在常数M,使得\left \| Tx \right \|\leq M\left \| x \right \|,\,\forall x\in D

几个等价命题:

   1.T一致连续;2.T连续;3.T在x=\theta处连续;4.对任一有界集A\sqsubset XT(A)是Y中的有界集;

   5.T有界;6.\exists k,\left \| Tx \right \|\leq k,\left \| x \right \|\leq 1

 1.2  算子范数、算子空间

  B(X,Y)表示X到Y的一切有界线性算子的全体,对T_{1},T_{2}\in B(X,Y),定义

                                                   (aT_{1}+bT_{2})(x)=aT_{1}x+bT_{2}x,\forall x\in X,a,b\in \mathbb{K}

B(X,Y)是线性空间。(共轭空间?)

算子范数\left \| T \right \|=sup\frac{\left \| Tx \right \|}{\left \| x \right \|}=sup \left\{ \left \| Tx \right \|,\left \| x \right \|\leq 1\right \}=sup\left \{ \left \| Tx \right \|,\left \| x \right \|=1 \right \}

【如果Y是Banach空间,则B(X,Y)也是Banach空间。】

[1]

 1.3 开映射、闭图像、共鸣定理

  • open-mapping:设X,Y是Banach空间,T:X\rightarrow Y为有界线性算子,如果T(X)是Y中的第二纲集,则存在K>0,使得(满射)对于\forall y\in Y,\exists x\in X,使得y=Tx,且有\left \| x \right \|\leq K\left \| Tx \right \|【则对X中任一开集G,T(G)是Y中开集】
  • 闭图像:设X,Y是Banach空间,T:X\rightarrow Y为闭算子,则T是有界的
  • 共鸣(一致有界):设X是Banach空间,Y是赋范线性空间,T_{_{\alpha }}:X\rightarrow Y为有界线性算子。如果对于\forall x\in X,都有sup\left \| T_{\alpha }(x) \right \|<\infty,则sup\left \| T_{\alpha }\right \|<\infty

      

参考文献:

[1]Hongxin Zhang 2007-06-21 State Key Lab of CAD&CG, ZJU

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