Probablemente fácil, pero estoy atascado atm: Una secuencia converge en norma 1 si y sólo si converge en la norma 2, para todas las secuencias. Son las dos normas necesariamente equivalentes?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Sí, son equivalentes, ya que inducen la misma topología.
Para ver esto, vamos a $C$ ser cualquier subconjunto. A continuación, $C$ es cerrado si y sólo si para todos convergen las secuencias de $\{ x_n\} \subset C$ si $x_n \to x$$x \in C$. En particular, $C$ es cerrado en la primera topología si y sólo si es cerrado en el otro.
Considere la posibilidad de una secuencia $(x_n)_{n\ge0}$ que converge en $\Vert\cdot\Vert_1$$x$. A continuación, la nueva secuencia $(y_n)_{n\ge0}$ definido por $ y_{2n}=x_n$ $y_{2 n+ 1}= x$ también converge en $\Vert\cdot\Vert_1$$ x$. Por lo tanto, $(y_n)_{n\ge0}$ converge a algún elemento $y$ norma $\Vert\cdot\Vert_2$, por lo que $$\Vert\cdot\Vert_2-\lim_{ n\to\infty}x_{ n}=\Vert\cdot\Vert_2-\lim_{ n\to\infty}y_{2 n}=\Vert\cdot\Vert_2-\lim_{ n\to\infty}y_{2 n+1}=\Vert\cdot\Vert_2-\lim_{ n\to\infty}x=x$$ Por lo tanto, hemos probado que si una secuencia $(x_n)_{n\ge0}$ converge en $\Vert\cdot\Vert_1$$x$, entonces converge también en $\Vert\cdot\Vert_2$ para el mismo $x$.
Intercambiando los papeles de las dos normas, vemos que, por el contrario, si una secuencia $(x_n)_{n\ge0}$ converge en $\Vert\cdot\Vert_2$$x$, entonces converge también en $\Vert\cdot\Vert_1$ para el mismo $x$. Llegamos a la conclusión de que el problema de asignación de $ x\mapsto x$ y su inversa son continuos desde la $(E,\Vert\cdot\Vert_1)$ a $(E,\Vert\cdot\Vert_2)$ que es equivalente a decir que las dos normas son equivalentes.