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prueba incorrecta del teorema de Hahn Banach

Lo que está mal con el siguiente trivial prueba de la Hahn Teorema de Banach

Hahn Teorema de Banach: Vamos a $V$ es una verdadera normativa espacio vectorial y $U$ un subespacio. Entonces si $\phi : U \rightarrow \mathbb{R}$ es un funcional lineal acotado por $C>0$, entonces existe una extensión de $\phi$, $\phi ': V\rightarrow \mathbb{R}$, también lineal y acotado por $C$.

la "prueba": Desde $V/U$ tiene una base (por el axioma de elección), parece que puede levantar para obtener un subespacio de cortesía $W \subset V$ tal que $V= W \oplus U$ (espacios vectoriales). A continuación, sólo definen $\phi'(w+u)=\phi (u)$.

Pero esto no puede ser......

6voto

Marcin Malogrosz Puntos 1030

¿Cómo sabes que$\phi'$ es continuo? Debe asegurarse de que exista$C_1$ tal que$||u||\leq C_1||w+u||$ para cualquier$w\in W, u\in U$ y para obtener Hahn-Banach necesita$C_1=1$. Su prueba funciona en espacios unitarios, ya que siempre puede tomar para$W$ un complemento ortogonal de$U$.

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