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Convirtiendo la norma en una norma

Deje $(F,\|\cdot\|)$ ser un semi-normativa del espacio, de tal manera que el kernel $E$ $\|\cdot\|$ es finitely dimensiones. A continuación, $F/ E$ es una normativa espacio y $E$ tiene un único Hausdorff localmente convexo de la topología, ya que es finitely-dimensional.

Quiero generar una topología en $F$ a partir de estos datos mediante la identificación con $F/E\oplus E$.

Es allí cualquier canónica de la elección de esta identificación?

Alternativamente, se puede tomar un complemento algebraico $H$$E$. A continuación, $(H,\|\cdot\|)$ es una normativa espacio, y tomando una arbitraria de la norma en $E$ obtenemos una norma en $F=E+H$. Off-curso de esta norma depende de la elección de $H$, pero tal vez todas esas normas son equivalentes.

¿La topología en $F$ construido como anteriormente depende de la elección de $H$?

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zaq Puntos 221

Me temo que no hay elección canónica.

Deje $F$ el conjunto de $C^1$-las funciones lisas $f: \mathbb{R}\to\mathbb{R}$ para que el seminorm $$\|f\|_F = \sup_{x\in\mathbb{R}} |x^2f'(x)|$$ es finito. A continuación, $E = \{f\in F:\|f\|=0\}$ es unidimensional, el espacio de la constante de funciones.

Sin embargo, diferentes opciones de complementos de $E$ rendimiento no equivalentes de las normas sobre el $F$. Por ejemplo, podríamos tomar a $H=\{f\in F: f(1)=0 \}$, lo que en la norma $$\|f\|_1 = \|F\|_F + |f(1)|$$ O tome $H=\{f\in F: f(-1)=0 \}$, lo que en la norma $$\|f\|_{2} = \|F\|_F + |f(-1)|$$ Estos dos no son comparables, y no generan la misma topología en $F$. De hecho, la secuencia de funciones $$ f_n(x) = \begin{cases} 0,\quad &x\le 0, \\ n^2x^2,\quad &0\le x\le 1/n \\ 2-n^2(x-2/n)^2,\quad & 1/n \le x \le 2/n \\ 2 \quad & x\ge 2/n \end{casos} $$ converge a $0$ en la segunda norma, pero no la primera. Para comprobar esto, observe que $$ f_n'(x) = \begin{cases} 0,\quad &x\le 0, \\ 2n^2x,\quad &0\le x\le 1/n \\ -2n^2(x-2/n),\quad & 1/n \le x \le 2/n \\ 0 \quad & x\ge 2/n \end{casos} $$ por lo tanto $\|f_n\|_F\to 0$. Desde $f_n(-1)=0$, obtenemos $\|f_n\|_2 \to 0$. Pero $f_n(1) = 2$ grandes $n$, lo $\|f_n\|_1\to 2$.


El problema subyacente es que para formar una norma (o localmente convexo topología) esencialmente uno de los necesidades de algunos de los funcionales lineales que no son constantes en $E$, es decir, no continua con respecto a $F$-seminorm. Y no es canónica de la elección de la discontinuo lineal funcionales en una normativa espacio... como Tolstoy escribió, cada discontinuo lineal funcional es discontinua en su propia manera.

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