泛函分析知识总结

内容发布更新时间 : 2024/12/25 22:20:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

函。

2.2几种常见的线性算子和线性泛函的例子:

① 相似算子Tx=αx 当α=1时为恒等算子;当α=0时为零算子;

(Tx)② P[0,1]是[0,1]上的多项式全体,定义微分算子:(t)=ddtx(t),

若t0∈[0,1],对?x?P[0,1],定义f(x)=x′(t0)则f是P[0,1]上的线性泛函。

③积分算子:x∈C[a,b] Tx(t)=∫tax(?)d? 由积分线性性质知T为线性算子,

若令f(x)=∫bax(?)d?则f是C[a,b]中的线性泛函

④乘法算子:x∈C[a,b] Tx(t)=tx(t) ⑤Rn 中的线性变换是线性算子 3.有界线性算子

3.1 定义:设X和Y是两个线性赋范空间,T是X的线性子空间D(T)到Y中线性算子,

如果存在常数c,使对所有x∈D(T),有:║Tx║≤c║x║,则称T是D(T)到Y中的线性有界算子,当D(T)=X时,称T为X到Y中的线性有界算子,简称为有界算子。否则,称为无界算子。

3.2定理1:设T是线必性赋范空间X到线性赋范空间Y中的线性算子,则T为有界的充要

条件是T是X 上的连续算子。(重要定理要会证明)

3.3定理2:设X是线性赋范空间,f是X上线性泛函,f是X上连续泛函的?f的零空间

?(f)是X中的闭子空间。(重要定理要会证明)

(若f为有界线性算子,则结论不成立,同时这也是证明泛函连续常用的方法。) 3.4扩展

3.4.1 ‖TX‖《C‖X‖,则T是有界线性算子。 3.4.2 定理:T为有界算子?T是X上的连续算子

(证明有界方法:①‖T‖<∞ ②定义法 ③定理法) 3.4.3例子:

①(TX)(t)=?R(t,?)d?有界;

ab 13

②(TX)(t)=

ddx (X(t))无界。(记住结论)

联系:只有X、Y是两个赋范线性空间,并且满足一定条件下,才能形成T是有界线性算子 4.共轭空间

4.1定义:连续线性泛函全体所成的空间为共轭空间, 4.2性质:①任何赋范线性空间的共轭空间是巴拿赫空间。

②当Y是巴拿赫(Banach)空间时, ?(X→Y)也是巴拿赫Banach空间。 (注:巴拿赫Banach空间是完备的赋范线性空间)

4.3例子:(记住结论)

?11??L1 ?=l?但(l?)??l1;同样,?=L?但(L)(l)(L)①

P?=Lq,其中1+1=1 (L)②

pq2?=l2 ③(l)联系:共轭空间是线性泛函和赋范线性空间的基础上形成的,因此共轭空间是它们的后续。 全部知识的联系:度量空间?映射?线性泛函;线性空间?赋范线性空间?有界线性算

子和连续线性泛函?共轭空间。完备化的有(完备的度量空间和完备的赋范线性空间即巴拿赫空间)。从以上的知识可以知道一般情况下证明的有定义及定理,计算就大约只有求范数并且一般都是证明左右互相包含即可。

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北京:高等教育出版社,2010,(3).

[2]孙清华,侯谦民,孙昊.泛函分析内容、方法与技巧[M].湖北:华中科技大学

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