2 votos

$L^2(\mu)$ producto escalar equivalente

Dejemos que $\langle \cdot, \cdot \rangle_{L^2(\mu)}$ denotan el producto escalar habitual en $L^2(\mu)$ . Dejemos que $\langle \cdot, \cdot \rangle_{\varphi}$ denotan un producto escalar diferente en $L^2(\mu)$ que es la norma equivalente a $\langle \cdot, \cdot \rangle_{L^2(\mu)}$ .

Es el producto escalar $\langle \cdot, \cdot \rangle_{\varphi}$ inducido por una medida?

Si $ \lVert \cdot \rVert _{\varphi}$ es sólo una Norma esto no se sostiene. Hay un contraejemplo si $\mu$ es una medida finita, $L^2(\mu) \subset L^1(\mu)$ retenciones. Por lo tanto, puede añadir simplemente el $L^1(\mu)$ Norma a la habitual $L^2(\mu)$ Norma y esto no puede ser inducido por una medida.

2voto

Reto Meier Puntos 55904

Típicamente, $\langle \cdot, \cdot \rangle_\varphi$ no necesita ser inducido por una medida. Por ejemplo, un producto interno inducido por una medida tiene la propiedad de que las funciones de soporte disjunto son ortogonales, y esta propiedad no necesita ser preservada para productos internos equivalentes.

Para un contraejemplo explícito, dejemos que $X = \{a,b\}$ sea un espacio con dos puntos y sea $\mu$ sea una medida de recuento, de modo que $L^2(X,\mu)$ es isomorfo de forma obvia a $\mathbb{R}^2$ con su producto punto habitual, y la base ortonormal habitual $\{(1,0), (0,1)\}$ para $\mathbb{R}^2$ corresponde a la base $\{1_{\{a\}}, 1_{\{b\}}\}$ para $L^2(\mu)$ . Consideremos la matriz invertible $T = \left(\begin{smallmatrix} 1 & 1 \\ 0 & 1 \end{smallmatrix}\right)$ y el nuevo producto interno $\langle v,w \rangle_{\varphi} := \langle Tv, Tw \rangle$ . Se puede comprobar fácilmente que esto es equivalente al producto interno original; de hecho, todos los productos internos sobre $\mathbb{R}^2$ son equivalentes porque es de dimensión finita.

Entonces $\langle 1_{\{a\}}, 1_{\{b\}} \rangle_\varphi = \langle 1_{\{a\}}, 1_{\{a\}} + 1_{\{b\}} \rangle = 1$ . Pero para cualquier medida $\nu$ tenemos $\int_X 1_{\{a\}} 1_{\{b\}} \,d\nu = \int_X 0 \,d\nu = 0$ .

Se puede crear un ejemplo similar en cualquier espacio de medida $(X,\mu)$ que no es demasiado trivial, dejando que $f,g$ sean dos funciones cualesquiera de soporte disjunto, ninguna de las cuales es $\mu$ -a.e. cero. Sea $Tv = v + \langle v,g \rangle f$ y establecer $\langle v,w \rangle_{\varphi} := \langle Tv, Tw \rangle$ . Este será de nuevo un producto interno equivalente al original (porque $T$ es invertible) y tiene $\langle f, g \rangle_{\varphi} \ne 0$ .

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