Przestrzeń unormowana: Różnice pomiędzy wersjami
[wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
Linia 8:
== Definicje: normy, przestrzeni unormowanej ==
Niech <math>X</math> będzie przestrzenią liniową nad [[ciało (matematyka)|ciałem]] <math>K</math> [[liczby rzeczywiste|liczb rzeczywistych]] bądź [[liczby zespolone|zespolonych]]<ref name=":0">Niektórzy autorzy, jak na przykład [[Nicolas Bourbaki]], podają ogólniejszą definicję przestrzeni unormowanej, dopuszczając by ''K'' było dowolnym [[pierścień waluacji|pierścieniem waluacji]] [[pierścień z dzieleniem|z dzieleniem]] – nie jest to jednak powszechna praktyka.</ref>.<br />[[Funkcja|Odwzorowanie]] <math>\|{\cdot}\|\colon X \to [0, \infty)</math> nazywa się '''normą''' w przestrzeni <math>X,</math> jeśli dla wszystkich elementów <math>x,y\in X</math> i [[skalar (matematyka)|skalarów]] <math>\alpha\in K</math> spełnia następujące warunki:
# niezdegenerowania<br /><math>\|x\| = 0 \Rightarrow x = 0;</math>
# [[funkcja jednorodna|dodatniej jednorodności]]<br /><math>\|\alpha x\| = |\alpha| \|x\|;</math>
# [[nierówność trójkąta|nierówności trójkąta]] ([[funkcja addytywna|podaddytywności]])<br /><math>\|x + y\| \leqslant \|x\| + \|y\|.</math>
Przestrzeń <math>X</math> z określoną normą <math>\|{\cdot}\|</math> nazywa się '''przestrzenią unormowaną'''.
'''Uwagi'''
Linia 24:
== Przykłady norm ==
[[Plik:Vector norms.png|thumb|270px|[[Kula|Kule (koła) jednostkowe]] na [[przestrzeń euklidesowa|płaszczyźnie dwuwymiarowej]] w sensie norm <math>\|{\cdot}\|_1, \|{\cdot}\|_2</math> i <math>\|{\cdot}\|_\infty.</math>]]
'''P-normy'''
Linia 32:
: <math>\|\mathbf x\|_p = \big(|x_1|^p + |x_2|^p + \ldots + |x_n|^p\big)^{1/p}</math>
są normami dla <math>1 \leqslant p < \infty,</math> nazywanymi ''p''-tymi normami
Normę <math>\|{\cdot
'''Norma maximum'''
Linia 79:
'''Tw. 4 (o równoważności norm)'''
[[równoważność|Warunkiem koniecznym i wystarczającym]] równoważności norm <math>\|{\cdot}\|_1,\ \|{\cdot}\|_2</math> w przestrzeni <math>X</math> jest istnienie dwóch takich dodatnich liczb rzeczywistych <math>c, C,</math> które dla każdego elementu <math>x \in X</math> spełniają warunek
: <math>c\|x\|_1 \leqslant \|x\|_2 \leqslant C\|x\|_1.</math>
Linia 113:
=== Topologia indukowana przez normę ===
Topologia indukowana przez normę przestrzeni <math>X</math> jest ''liniowa'' w tym sensie, że przestrzeń liniowa <math>X</math> wraz z tą topologią tworzy ''przestrzeń liniowo-topologiczną'' (tzn. działania dodawania wektorów i działania mnożenia wektora przez skalar są [[funkcja ciągła|ciągłe]] w sensie [[topologia produktowa|topologii produktowych]], odpowiednio w
: <math>\mathcal B_0 = \Big\{\overline B\left(0, \tfrac{1}{n}\right)\colon n = 1, 2, \dots\Big\}</math>
Linia 148:
'''Df. 3'''
Niech <math>X</math> będzie przestrzenią liniową nad [[ciało (matematyka)|ciałem]] <math>K</math> [[liczby rzeczywiste|liczb rzeczywistych]] bądź [[liczby zespolone|zespolonych]]<ref name=":0" />.<br />[[Funkcja|Odwzorowanie]] <math>\|{\cdot}\|\colon X \to [0, \infty)</math> nazywa się '''pseudonormą''' w przestrzeni <math>X,</math> jeśli dla wszystkich elementów <math>x,y\in X</math> i [[skalar (matematyka)|skalarów]] <math>\alpha\in K</math> spełnia następujące warunki:
# [[funkcja jednorodna|dodatniej jednorodności]]<br /><math>\|\alpha x\| = |\alpha| \|x\|;</math>
# [[nierówność trójkąta|nierówności trójkąta]] ([[funkcja addytywna|podaddytywności]])<br /><math>\|x + y\| \leqslant \|x\| + \|y\|.</math>
Linia 154:
'''Uwaga:'''
Funkcję <math>\|{\cdot}\|</math> nie spełnia warunku 1-go (niezdegenerowania), określającego normę, tj. nie jest prawdą, że dla każdego <math>x:\|x\| = 0 \Rightarrow x = 0.</math>
'''Df. 4''' Przestrzeń <math>X</math> z określoną pseudonormą <math>\|{\cdot}\|</math> nazywa się '''przestrzenią pseudounormowaną.'''
== Zobacz też ==
'''Inne rodzaje przestrzeni:'''
* [[przestrzeń Banacha]]▼
* [[przestrzeń Hilberta]]▼
* [[przestrzeń liniowo-topologiczna]]▼
* [[przestrzeń metryczna]]
* [[przestrzeń topologiczna]]
▲* [[przestrzeń liniowo-topologiczna]]
* [[przestrzeń unitarna]]
▲* [[przestrzeń Banacha]]
▲* [[przestrzeń Hilberta]]
== Przypisy ==
|