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¿Puede una biyección entre espacios de funciones ser continua si los dominios de los espacios son diferentes?

Es bien sabido que cualquier biyección $\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}^2$ no puede ser continua. Pero supongamos que tenemos los dos espacios $A = \{f(x):\mathbb{R^2}\rightarrow \mathbb{R} \}$ y $B = \{f(x):\mathbb{R}\rightarrow \mathbb{R} \}$ y un mapeo entre ellos $A \xrightarrow{\phi} B$. (quizás agregando condiciones de regularidad en las funciones en $A,B$ para que sean espacios de Hilbert o Banach y la continuidad se pueda definir para $\phi$). La pregunta es, ¿puede $\phi$ ser a la vez continua y biyectiva?

Esta pregunta está inspirada en intentar invertir la transformación de Radón para campos tensoriales, como en https://arxiv.org/pdf/1311.6167.pdf, pero se puede formular fuera de este contexto.

EDIT: Las condiciones que quiero en $A,B$ deberían ser espacios de funciones continuamente diferenciables, o incluso más fuertes como funciones analíticas, equipadas con alguna norma $L^p$. Estas condiciones de regularidad son para modelar algo como la transformación de Radón o tensor en el sentido de asegurar que pequeñas perturbaciones en los datos conduzcan a pequeñas perturbaciones en las reconstrucciones.

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Ben Puntos 153

Tan pronto como tus espacios $A$ y $B$ son Banach, y lo único que deseas de $\phi$ es continuidad, puedes utilizar el teorema de Kadets (mencionado implícitamente por Nate), o su generalización por Torunczyk para obtener un resultado positivo. Si están incompletos, entonces entras en el área de Topología General, para la cual puedes consultar el libro de Kuratowski.

Si deseas obtener más que continuidad de $\phi$, te adentras en el área cuyo desarrollo se describe en el Análisis Funcional Geométrico de Benyamini-Lindenstrauss.

Si quisieras que $\phi$ sea lineal, existen tanto resultados positivos de este tipo, uno de los famosos es de Milyutin (1966), como negativos, uno de los famosos es de Kislyakov (1975).

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