17 votos

Prueba de que todo espacio vectorial normado es un espacio vectorial topológico.

La topología inducida por la norma de una normativa espacio vectorial es tal que el espacio es un espacio vectorial topológico.

Me pueden decir si mi prueba es correcta? Por supuesto, tenemos que demostrar que la suma y la multiplicación escalar se continua con respecto a la topología producto (inducida por la norma).

(1) Para mostrar que el $(x,y) \mapsto x + y$ es continua deje $\varepsilon > 0$. Puedo mostrar que la norma $\|\cdot\|_{V \times V}: V \times V \to \mathbb R$ define como $\|(x,y) - (x_0, y_0) \| = \|x-x_0\| + \|y_0 - y\|$ induce la misma topología la topología producto en $V \times V$. Por lo tanto podemos elegir $\delta = \varepsilon$ conseguir $$ \| (x+y) - (x_0+y_0)\| \leq \|x-x_0\| + \|y-y_0\| < \delta = \varepsilon$$

(2) Para mostrar que $V \times K \to V$, $(v, \alpha) \mapsto \alpha v$ es continua en $(v,\alpha)$, se observa que la $$\| \alpha v - \beta w\| = \| \alpha v - \beta w + \alpha w - \alpha w\| = \|\alpha(v-w) + (\alpha - \beta) w\| \leq |\alpha| \|v-w\| + |\alpha - \beta| \|w\|$$

Por lo tanto $\| \alpha v - \beta w\| < \varepsilon$ si $\|v-w\| < \frac{\varepsilon}{2 |\alpha|}$ e $|\alpha - \beta| < \frac{\varepsilon}{2 \|w\|}$. Por desgracia, la segunda desigualdad depende de $w$. ¿Cómo puedo hacer que sea independiente de $w$? Gracias.

12voto

Davide Giraudo Puntos 95813

El primer punto está bien. Para el segundo, corrija$(v_0,\alpha_0)\in V\times K$ y$\varepsilon >0$. Tenemos que encontrar$\delta>0$ tal que si$|\alpha-\alpha_0|\leq \delta$ y$|v-v_0|\leq \delta$ entonces$\lVert \alpha_0v_0-\alpha v\rVert\leq \varepsilon$. Tenemos \begin{align} \lVert \alpha_0v_0-\alpha v\rVert&\leq \lVert \alpha_0v_0-\alpha v_0\rVert+ \lVert \alpha v_0-\alpha v\rVert\\ &=|\alpha_0-\alpha|\lVert v_0\rVert+|\alpha|\lVert v-v_0\rVert\\ &\leq |\alpha_0-\alpha|(\lVert v_0\rVert+\lVert v-v_0\rVert)+|\alpha_0|\lVert v-v_0\rVert. \end {align} Tomamos$\delta$ tal que$\delta^2+\delta(\lVert v_0\rVert+|\alpha_0|)\leq \varepsilon$ (lo cual es posible).

En este caso,$\lVert \alpha_0v_0-\alpha v\rVert\leq \varepsilon$ cuando$|\alpha-\alpha_0|\leq \delta$ y$|v-v_0|\leq \delta$.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X