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Serie convergente que no es absolutamente convergente en $(X,\|\cdot\|)$

Dejemos que $(X,\|\cdot\|)$ sea un espacio lineal normado. Recordemos de los resultados anteriores que $(X,\|\cdot\|)$ es Banach $\iff$ cualquier serie absolutamente convergente en $(X,\|\cdot\|)$ converge.

(a) Dé un ejemplo de un espacio de Banach $(X,\|\cdot\|)$ y una serie convergente que no es absolutamente convergente.

(b) Dé un ejemplo de un espacio lineal normado $(X,\|\cdot\|)$ y una convergencia absoluta que no es convergente.

No he probado mucho, realmente no sé por dónde empezar.

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Dave Griffiths Puntos 688

Empecemos por (a), el ejemplo más sencillo (y más conocido) es el espacio de Banach $\mathbf R$ con el valor absoluto como norma, y la serie $$ \sum_n (-1)^n \frac 1n $$ que converge por el criterio de Leibnitz, pero no es convergente absoluto.

Para (b), dejemos que $X = c_{00}$ las secuencias reales con sólo términos finitamente distintos de cero con la supnorma. Denotemos por $e_n \in c_{00}$ las secuencias que constan sólo de ceros pero un uno como el $n$ -término. Consideremos la secuencia $$ \sum_n \frac 1{n^2} e_n $$ que converge a $(n^{-2})$ en $c_0$ (pero esto no es un elemento de $c_{00})$ por lo que no converge en $c_{00}$ pero converge absolutamente, ya que $\sum_n n^{-2} < \infty$ :

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