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De Banach-Steinhaus variante

Deje $T_n$ ser una secuencia de continuo lineal de operadores de una de Banach espacio de $X$ a una normativa espacio lineal $Y$. Ahora, para todos los $x \in X$, $\lim_{n \rightarrow \infty} T_n(x)$ existe en $Y$. Definir $T(x) = \lim_{n \rightarrow \infty} T_n (x)$$X$. Mostrar que $$\|T\| \leq \liminf \|T_n\|.$$

Aquí está mi prueba:

La convergencia de $T_n(x)$ implica que para todos los $x \in X$, $\|T_n(x)\|\leq M_x$ para algunos $M_x$. El uniforme de acotamiento principio implica $T_n$ es uniformemente acotada, en particular, $\liminf \|T_n\| < \infty.$ Ahora para todos los $z \in X$ con $\|z\|=1$, $$\|T(z)\|=\lim \|T_n(z)\| \leq \liminf \|T_n\| \|z\| = \liminf \|T_n\|.$$

No estoy muy seguro acerca de que la última línea. ¿Cómo puedo mejorar esta prueba?

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Jim Petkus Puntos 3447

Estás en lo correcto. Permítanme añadir un pequeño paso intermedio para convencerlo de que son correctas.

Fix $x$.

Para todos los $n$ $$ \|T_{n}x\|\leq \|T_{n}\|\|x\|. $$

Así $$ \|Tx\|=\lim \|T_nx\|=\liminf\|T_{n}x\|\leq \liminf \|T_{n}\|\|x\| $$ para todos los $x$.

Por lo tanto $$ \|T\|\leq \liminf \|T_n\|. $$

Nota: se ha $\lim \|T_nx\|=\|Tx\|$ porque $\lim T_nx=Tx$$|\|T_nx\|-\|Tx\||\leq \|T_nx-Tx\|$.

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