ФАН - конспект лекций
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(X, ρ) % & % M X ε > 0 % &
% A X ε%& M x M a A : ρ(x, a) < ε
√
X = R2 = M, A = {(m, n)|m, n Z} A |
2 |
% |
|
2 |
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8 % M & % (X, ρ) % ε > 0 |
& |
||
ε% M |
|
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M & & |
= {a1, . . . |
||
/ ε = 1 M & & % M & A1 |
. . . , an}. x0 M r0 = max{ρ(x0, a1), . . . , ρ(x0, an)} x M ρ(x, x0 ) ρ(x0, ak)+ρ(x, ak )
r0 + 1 < r0 + 2 M B(x0, r0 + 2).
/Rn & % M &
! * ε > 0 M √εn & ε% "
& & ' ε%
> , #
S = {x = (x1, . . . , xk , . . .)| ∞ |xk | = 1} l2 >& & S & &
& |
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k=1 |
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n |
n |
m |
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) = |
2 (m = n) |
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ε0 |
< 2 & |
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x = (0, . . . , 0, 1 , 0, . . .) ρ(x |
, x |
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ε0% S Aε0 |
= {a1, a2, . . . , an} |
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n0, m0, k : m0 |
= n0 ρ(xm0 , ak) < ε0, ρ(xn0 , ak ) < ε0 |
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√ |
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* |
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√ |
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& & |
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ρ(xm0 , xn0 ) ρ(xm0 , ak) + ρ(xn0 , ak ) < 2ε0 = 2 |
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ρ(xm0 , xn0 ) = 2 |
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! C , / 2A " 3 8 & % |
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& |
ε > 0 |
x1 |
X x2 X : ρ(x1, x2) |
ε & |
||||||||||||||||||
X % |
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x X ρ(x, x1) |
< ε {x1} % & ε% x3 X |
: ρ(x3, x2) ε ρ(x2, x3) |
ε & |
" {x1, x2} % & ε% 6 .
* % " & ε% & &
% xn : ρ(xk , xn) ε, k = n / (X, ρ) {xn} @ %
{xnk } ρ(xnk , xnk ) ε & & @ 9 &
|
X & {xn} {εn} : nlim εn = 0, εn > 0 |
ε1% X & ) |
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→∞ |
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m1 |
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xn |
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" B(ak , ε1) * & & |
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& Aε1 = {a1, . . . , am1 } Aε1 & (X, ρ) & X |
k=1 B(ak , ε1) |
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xn |
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m2 |
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* * n1 ! ε2% X Aε2 |
= |
{b1, . . . , bm2 |
} |
X |
k=1 B(ak , ε2) |
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" & & % |
{ } |
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ε1 |
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" % |
# " & % {xnk } '# * % ' {xn} '
& m > l xnm , xnl " εl > ' & {xnk } @ (X, ρ) %
A 4 4 -4
! D (-D ( 2 " C[a;b]3 8 Φ C[a;b] %
. |
ϕ Φ |ϕ(x)| M |
Φ & M R : x [a; b], |
|
Φ * ε > 0 |
δε > 0 : x1, x2 [a; b] : |x1 − x2| < δε ϕ |
Φ |ϕ(x1) − ϕ(x2)| < ε
+ Φ M @ Φ & ε >
> 0 ε − Φ / ε3 %
|ϕi(x)| < ki |
|
x [a; b] k = |
|||
max ϕ(x) |
− |
ϕ (x) < |
|||
ρ(ϕ, ϕk ) = x |
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[a;b] | |
k |
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Φ |
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{ϕ1 |
, . . . , ϕk0 |
} 9 i = 1, k0 |
ki : |
|||
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ε |
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||||||
max ki + |
3 |
|ϕ(x) |ϕ(x) − ϕk (x)| + |ϕk (x)|, ϕk & |
|ϕi(x)| < k i ϕ Φ
Φ&
/( ϕ1, . . . , ϕk [a; b] ε > 0 δε,i > 0 :
|
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[a; b] : x |
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ε |
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= min |
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ϕ(x ) |
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x |
, x |
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|ϕi(x1) − ϕi(x2)| < |
|
i |
= 1, k0 |
δ |
|
δ |
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1 |
2 |
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| 1 |
− x2| < δε,i |
3 |
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ε |
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ε,i |
| |
1 |
− |
||||
|
|
i=1,k0 |
|
− ϕ(x2 )| |ϕ(x1 ) − ϕk (x1)| + |ϕk (x1) − ϕk (x2)| + |ϕk (x2) − ϕ(x2)| < 3ε + 3ε + 3ε = ε 2 Φ
*
+ Φ & 3 & Φ %
/ M @ & ε% ε > 0 ε > 0 δε
6 ) [a; b] & xi δε x0 = a < x1 < . . . < xn = b >
[−M ; M ] y !5( ) " 5ε |
& yi. y0 = −M < y1 < . . . < yn = |
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[a; b] ×[−M ; % |
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= M Y [a; b] [ M ; M ] |
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M ] |
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* x " δε * y " 5 6 * @ * Φ |
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xi ' & yi [xi, xi+1] ' * >& & |
* |
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ε% ' Φ x |
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[x , x |
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Φ |
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Φ : ϕ(x ) |
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! & Φ |
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ψ |
− |
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k k+1 |
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3ε |
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k |
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− ψ(xk ) < |
5 |ϕ(xk+1 ) − ψ(xk+1 )| |ψ(xk ) |
3−ε ϕ(xk )| + |ϕ(xk ) − ϕ(xk+1 )| + |ϕ(xk+1 ) − ψ(xk+1)| < |
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5 |
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ε |
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|ε |
k3ε |
− |
ψ(x) |
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< |
5 6 |
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− |
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− |
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k | |
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k |
− |
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k |
| |
+ |
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ϕ & % * |
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ϕ(x ) |
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ϕ(x) |
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ψ(x) |
ϕ(x) |
|
ϕ(x ) |
+ ϕ(x ) |
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ψ(x ) |
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+ ψ(xk ) |
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ψ(x) |
< 5 + |
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5 + |
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5 |
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= ε 6 |
[xk ; xk+1] |
ψk |
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Φ : |
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ρ(ψk , ϕ) < ε > ' |
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− |
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ϕ |
Φ |
ρ(ψ0, ϕ) < ε Φ |
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[a; b] |
ϕ0 Φ : |
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ε% Φ |
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M & lp K : x M |
∞ |xk |p < K |
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∞ |
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p |
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k |
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k= |
|xk | < ε x M |
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ε > 0 N N : |
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N +1 |
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! 2A " Lp[a,b]3 M Lp[a,b] |
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x |
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M |
% |
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ε > |
0 |
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δ |
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0 : |
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s |
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(0, δ) |
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M % & K : x M |
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b |
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|x(t)|p dµ < K |
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M |
a |
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1 |
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< ε |
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p |
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b
"
" 2 3
) + % K + *" K = R K = C X =
+ . K. ” + ” : X ×
×X → X ” · ” : K × X → X '# '# .
X % ' .
x + (y + z) = (x + y) + z, x, y, z X
x + y = y + x, x, y X
, O X : x X x + O = x
? x X − x X : x + (−x) = O
(αβ)x = α(βx), α, β K, x X
1 · x = x x X
, (α + β)x = αx + βx, α, β K, x X ? α(x + y) = αx + αy, α K, x, y X
|
|
X = R & |
||||||
|
X = Rn |
|||||||
|
|
X = Cn ' & # |
||||||
|
|
X = C[a,b] (f + g)(x) = f (x) + g(x); |
(λf )(x) = λf (x) ! |
|||||
& @ * x & R * % |
||||||||
|
|
X = lp, p 1 |
|
x + y = (x1 + y1, x2 + y2, . . .); λx = (λx1 , λy1, . . .) Z % ZZ |
||||
* R |
|
|
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|
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|
|
X = Lp[a,b] ' ? & & |
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1 |
X = c % % # & |
! & @ |
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Lp |
@ * |
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|
x + y = x + y, λx = λx |
|
* x @%
% * > :
8 X = c0 % % # D & % * >
: ! & : & & & % &
9 X = l∞ % % & * 5 :
: X = F (T ) % % @ * T 5 ?
X % * % + 5 x1, . . . , xn +
a1x1 + . . . + anxn = 0 a1 = . . . = an
X % 5 x1, . . . , xn, . . . +
' & *
& * ' * & * + & *
X % ' & (dim X = ∞) & *
|
C[a,b] |
% & % |
||||
|
|
xα |
|
= |
t−a |
+ 1, a t α |
{ |
} |
a−α |
||||
|
|
|
0, α < t b |
xα1 , . . . , xαn 8 & & α1 < . . . < αn λ1xα1 + . . . + λnxαn = 0 t [a, b] /
t = αn−1 xαi |
= 0, i = 1, n − 1 λn = 0 & & & λi = 0 |
|||||
|
lp, |
p 1 |
xn = (0, . . . , 0, |
1 , 0, . . .) λ1xα1 |
+ . . . + λnxαn =0 % |
|
* αi λi |
n− |
|
lp % & |
|||
D1RD > ' & |
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|
|
|||||
|
|
|
|
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|
Lp[a,b] % & % 5 |
|
|
#
< X ' X @ + || · || : X → R
.
||x|| = 0 x = 0
||αx|| = |α| · ||x|| α K x X , ||x + y|| ||x|| + ||y|| x, y X
3 % & % * ρ(x, y) = ||x −y|| ! *
% & , . ρ(x, z) + ρ(z, y) = ||x − z||+ ||y − z|| ||x − z + z − y|| = ||x − y|| = ρ(x, y)
/ % R, Rn, C, C[a,b], lp, Lp(X) % D
3 ρ(x, y) = ||x −y||
%
' % ( : %
, C1[a,b] %
X % || · ||1 || · ||2 ' ! X C1 C2 = Const, C1, C2 >
>0 : C1||x||1 ||x||2 C2||x||1 x X
|| · ||1 || · ||2 '# %
% % / Rn
- ( 5- -
X % L X, L X *
K
R % R2
L % % X / X " '# . x y
x − y L > X '# (
x & x / K
|
X |
'# . |
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
|
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|
|
x + y = x + y, λx = λx |
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' $ |
X |
|
L |
& ' |
X/L |
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f (x) |
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0 X/L = L (X )/N = L (X ) |
|||||||
X = L (X ), L = N = |
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L (X ) f (x) . . |
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p |
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p |
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p |
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1 " /, (
1 ( ( " 4
X1, X2 % * + % + K > A : X1 → X2
.
x, y X1 |
A(x + y) = Ax + Ay |
|
x X, |
λ K A(λx) = λAx |
|
< * * A : X1 → K K = R C) $ |
||
|
Ax = x * & * * |
|
|
Ax = 0 * * * |
|
|
F : X1 → K X = l2, K = R F (x) = x1 + x2 x = (x1, x2, . . . ) * * @ |
A : Rn → Rn, |
A = |
|
|
|
|
* |
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a11 |
a12 . . . |
a1n |
a21 |
a22 . . . |
a2n |
. . . . . . . . . . . .
an1 an2 . . . ann
(x) A * *
1 " /, (
< * * A : X1 → X2 % 5 > 0 : ||Ax|| 5 ||x||X1 x
X1
1 < * * A : X1 → X2 % ' & %
&
< * * @ F : X → K % C 0 : |f (x)| C ||x|| x
X
2 < * * @ f : X → K % ' & %
X & % K
* 1 1
1 1 & % M |
X1. |
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A |
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x M. x → Ax. ρ(Ax, 0) = ||Ax|| C ||x|| . / |
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& M, ||x|| < +∞ x M = {Ax|x M } & |
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1 |
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1. |
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& % M |
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X |
M |
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X |
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x |
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1 |
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2 |
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M. x → Ax. / & M, M ρX1 (x, 0) = ||x|| < +∞, |
|
ρX2 (Ax, 0) = ||Ax|| < +∞, |
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C = sup |
||Ax|| |
0 ||Ax|| C ||x|| |
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x X1 |
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||x|| |
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x=0 |
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* 2 " * |
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A : C[a;b] |
→ |
C |
[a;b] |
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2 |
x(t), A |
* * |
||Ax|| = |
max |
t2x(t) |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, Ax(t) = t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t [a;b] |
| |
|
| |
|||||||||||||||||
max |
2 |
max |
x(t) = |
|
|
|
|
|
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|||||
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|
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t [a;b] |t |
| · t [a;b] |
| |
|
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| |
max{a, b} · ||x|| |
|
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|
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|||||||||
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b |
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F : C[a;b] → R, |
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|
b |
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F (x) = |
x(t)dt * * @ |
|
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||||||||||||||||||||||||||||||
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b |
|
|
|
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C[a;b] |
b |
|
|
Ax(t) |
|
K(t, s)x(s)ds K(t, s) |
[a; b] × [a; b] |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
→ |
C[a;b], |
= |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
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→ |
|
|
|
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| |
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|
|
|
|
|
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| 3| || || |
|
|
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|
|
|
|
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2 |
2 |
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|
1 |
|
1 |
3 |
|
|
|
|
1 2 |
− a) |
|
|
|
1 |
| |
|
3 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
| t [a;b] a |
K(t, s)x(s)ds |
| |
t [a;b] a |
|K(t, s)x(s)|ds = M ||x|| (b |
|
M = |
|
t,s |
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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max |
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|
|
max |
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
max K(t, s) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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f : l |
|
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R |
|
f (x) = x |
+ x , |
|
|
x = (x , x , . . . ). |
f (x) = x |
+ x |
|
|
x |
+ x |
|
2 |
x |
|
|
|
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|
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|
|
A : C[a;b] |
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→ C |
[a;b] . |
|
||x||X1 = t [a;b] | | |
= |
|| |
|| |
|| |
|| |
c |
|| |
|| |
(Ax)(t) = Const |
|
|
|
|
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max x(t) |
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x |
Ax |
|
|
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|
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x |
|
|
|
|
|
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ρ(x |
|
|
|
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max x (t) = max |
1 sin nt |
|
|
|
|
0. |
|
ρ(Ax , A(0)) = |
|
|
|
|
|
|
= max |
|
cos nt |
|
= 1 |
|
0 |
|
|
||||||||||||||||||
|
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||xn|| |
|
| |
|
1 |
→ |
|
|| |
Ax |
|
| |
| |
→ |
|
|
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n, 0) = |
= t [a;b] | |
n |
|
| |
t [a;b] |n |
|
|
n |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
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n|| |
|
t [a;b] |
|
|
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|||||||||||||||||||
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
! 1 A : X1 → X2 * * X1, X2 5 '#
.
A & x0 = 0 X1
A X1
, A ε > 0 |
|
δ > 0 |
|
x1, x2 X : ||x1 − x2|| < δ ||Ax1 − Ax2|| < ε |
|
|
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3) 2) 1) |
& ! & |
4) |
3) 1) |
|
4) |
|
|
|
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|
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|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
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4) 3) ||Ax1 − Ax2|| = ||A(x1 − x2)|| = c||x1 − x2||, |
δ = |
c ! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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ε > 0 |
δε > 0 |
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x |
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X : x |
x0 |
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< δε |
Ax |
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− |
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δ||x |
|||||||
< ε x = 0 |
|
Ax = A(0) = A(x |
− |
x) = Ax |
− |
Ax = 0 ! ε = 1, |
|
δ |
: x |
< δ |
1 |
Ax |
|
1 ) x |
= |
1 |
|
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|
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||||||||||||||||||||||||||||||||
||x || = |
|
0 |
|
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|
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|
|
|
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|
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|| |
|
|| |
|| |
|
|
|
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δ x |
= |
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|
|
|
|
|
|
δ1x |
|
|
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|
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< 1; |
||Ax|| < |
2 |
||x|| . |
|
|
|
|
||||||||||||
2||1x|| |
2 |
|
< δ1 |
||Ax || = A 2||x|| |
= 2||x|| ||A(x)|| |
δ1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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A : X1 → X2 * * & * 1 A + & ' ||A||
' " ' & ' .
||Ax|| ||A|| ||x||
ε > 0 xε X1 : ||Ax|| > (||A|| − ε) ||xε||
! 1 A : X1 → X2 & * ||A|| & * '# @ .||A|| = sup ||Ax||
||x|| 1
||A|| = sup ||Ax||
x=0 ||x||
, ||A|| = sup ||Ax||
||x||=1
|
||x|| |
1 A & c > 0 : ||Ax|| c ||x|| |
||Ax|| c |
x : ||x|| 1 {||Ax||} |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
& |
sup |
|
||Ax|| & ||A|| 3 & ε > 0 |
|
xε |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
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|
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|
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ε) |
|
||x|| 1 |
|
|
|
|
|
|
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|
xε |
|
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|
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= 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
x |
|
x |
|
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|
x |
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|
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|
|
|
|
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|
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|
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||xε || |
|
|
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|| |
|
|
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|
|
|
|
|| |
ε|| |
|
|
|
|
|
|
|
ε |
|
|
|| |
ε|| |
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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Ax |
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||Axε|| |
|
= |
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Ax |
|
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> ( Ax |
|
ε) |
x |
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|
|
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|||||||||||||||||||||||||
|
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|
|
|
ε|| |
|
||xε|| |
|
|
|| |
|
ε|| |
|
|
|
|| |
|| − |
|
|| || |
|
|
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|
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|
|
|
|
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ε > 0 |
|
|
xε |
: ||xε|| 1 ||Axε|| > ||A|| − ε ' & * * ||A|| = |
|
sup |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
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|
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|
|
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|
|
|
|
|
|
||x|| 1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
) & +, |
|
|
|
|
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|
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|
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|
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|
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||Ax|| |
x |
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X |
, |
x |
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= 0 |
= |
Ax |
x |
|
X |
, |
x |
= 1 |
} |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4Ax |
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|
|
|
|
x |
|
A : X |
|
|
|
X |
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|
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# ||x|| |
| |
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1 |
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|| || $ |
|
{|| |
|| | |
|
|
|
1 |
|
|| |
|| |
|
|
|
= |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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X Ax = x, |
|
Ax |
= |
x |
|
A |
|
|
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sup |
|
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|
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|
|| |
|
|
|
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A( |
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
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||x|| |
) |
|
|
|
|
|
|
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|
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|
||||||||||
||x|| |
|
|
|
|
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|
|
|
→ |
|
|
|
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|
|
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|
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||x||=1 || |
|
|
|| |
|
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|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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= |
sup ||x|| = 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
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|
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|
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|
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|
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|
|
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→ C |
|
|
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|
|
2 |
)x(t), |
|
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= [0; 1]. |
||Ax|| = t |
|
|
|
|
|
2 |
)x(t)| |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
[a;b] |
[a;b] |
(2 − t |
|
|
[0;1] |(2 − t |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||||||
|
|
|
max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
||x|| = 1 |
|
|
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|
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|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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|
[0;1] |x(t)| = 2 ||x|| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
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|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
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: X1 |
→ X2 {An} |
|
{An} % * & n N An |
|||
( * & A ||An − A|| → 0 |
|||
{An} |
( |
A |
x |
X1 ||Anx − Ax|| → 0 n → ∞ |
|
|
|
{An} A
||Anx − Ax|| = ||(An − A)x|| ||An − A|| ||x|| → 0 x X1
8 ( " 4 4
> & & L(X1, X2) % % * & * '#
X1 X2 >
'# .
(A + B)(x) = Ax + Bx x X1 + (λA)(x) = λAx x X1 +
! 8 % L(X1, X2) + + * *
*. A = sup |
Ax |
|
X2 |
x & % |
|||
x=0 |
|
|
|
! & L % & (A + B) L(X1, X2), A, B L(X1, X2)
(A + B)(x) = Ax + Bx Ax + Bx A x + B x = ( A + B ) x A + B = C
8 & A + B A + B +,
4 & & λA L(X1, X2) / * L(X1, X2)
* *
+A = B Ax = Bx x X * X2 2 L(X1, X2) % * |
|
|
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|
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A A L |
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|
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= 0 0 = sup |
Ax |
Ax |
= 0 |
x |
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, x = 0 |
|
|
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x |
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|
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|
|
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|
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1 |
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|
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|
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' & |
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2 . |
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= sup |
λAx |
= sup |
|λ| Ax |
λ sup |
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= λ A |
|
x |
x |
||||||||||
|
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x=0 |
|
x |
| | |
| | |
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|
|
|
|
|
|
|
x=0 |
|
|
+, L %
, X2% ! & L(X1, X2) % {An} % @ %
L(X1, X2)
ε > 0 Nε N : n, m > Nε An − Am < ε
x X1 (An − Am)(x) An − Am x @ x X1 {An} % @ X2 X2 % +
lim Anx = Ax, x X1 +?
n→∞
& 4 * @ * +? *
A(x + y) = nlim An(x + y) = nlim (Anx + Any) = Ax + Ay ||Anx + Any − Ax − Ay|| ||Anx − Ax|| + |
|
→∞ |
→∞ |
+||Any − Ay|| → 0
4 & A(λx) = λAx
2 4 % * * 2 @ * %
&
m0 N : m > m0 Am − Am0 < 1 Am = Am − Am0 + Am0 Am0 + 1
C = max{ A1 , .., Am0 , Am0 + 1}
9 Am C m N +:
8 & 4 % & 9 Am & Amx Am x& +: & & Amx c x +A
9 x = ρ(x, 0) * @ ' @ * * %
% +A * & +? & & Ax c x
4 % & A L(X1, X2)
2 @ ε > 0 Nε : n, m > Nε ||Anx − Amx|| = ||(An − Am)x|| ||An − Am|| · · ||x|| < ε||x||
m → ∞ @ x & & ε > 0 Nε : n > Nε ||Anx −
− Ax|| = ||(An − A)x|| < ε||x|| & & ||An − A|| < ε A = lim An
n→∞
8
X % Rn > & & X & * @ %
M
X = {f |f : X → K(K = R C) f % & * [
X % =
X = L(X, K) 9 X % ( %
8 "
4, / % * . A : X1 → X2, B : X2 → X3
(BA)(x) = B(Ax), x X1 BA : X1 → X3
9 X1, X2, X3% * /4 % * *
! * (BA)(x + y) = B(Ax + Ay) = B(Ax) + B(Ay) = BA(x) + BA(y) 4 & (BA)(λx) =
=λ(BA)(x)
A, B % * & % BA & * ||(BA)x|| =
=||B(Ax)|| ||B|| · ||Ax|| ||B|| · ||A|| · ||x||
4 % * * & * A : X1 → X2 f X2 9 f A X1
+f : X2 → K, f A : X1 → K A : X2 → X1 @ A (f ) = f A
4
4 % * * & * A * * & * &
A A
! & A * * & A (αf1 + βf2) = αA (f1) + βA (f2)
A (αf1 + βf2)(x) = ((αf1 + βf2)A)(x) = (αf1 + βf2)(Ax) = αf1(Ax) + βf2(Ax) = α(f1A)(x) + β(f2A)(x) =
=αA (f1)(x) + βA (f2)(x) = (αA (f1) + βA (f2))(x) A % * *
8 A f
A f = f A A f
! 2 " 4 3
(A + B) = A + B(αA) + (αB) = α(A + B)
,(AB) = B A
% / '
! , A : X1 → X2 B : X2 → X3
A : X2 → X1 B : X3 → X2 B BA : X1 → X3B(BA) : X3 → X1 f X3 (BA) (f ) = f (BA) (A B )(f ) df A (B (f ))
/ x X3 f (BA)(x) = f ((BA)x) = f (B(Ax)) = (f B)(Ax) (f B)(A)(x) = (f B)(Ax)
9 /, ($ (
9 "
! 26 4-" , 3 X1 % % X2 % % M L(X1, X2) + M % % * & * '# X1 X2 & x X1 Cx : ||Ax||Cx A M ' C : ||A|| C A M
9 F ||A|| = sup ||Ax|| ! & ||Ax||
||x|| 1
& & " % V = {||Ax|| X1| ||x|| 1, A M } &
X2
! & ||Ax|| & % " & &%
" |
|
||Ax|| |
& |
B[x0, r0] |
|
C0 |
R : x B[x0, r0] A M ||Ax|| |
|||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
C0 y = |
|
|
(x − x0), x B[x0, r0], ||y|| 1 x = r0y + x0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
r0 |
1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
A |
|
1 |
(x − x0) = |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
||Ay|| = |
||A(x − x0)|| |
(||Ax|| + ||Ax0 ||) |
|
|
(C0 + C0) 9 & |
|||||||||||||||||
r0 |
r0 |
r0 |
r0 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
Const |
|||||||
& " |
|
|
|
|
& |
|||||||||||||||||
! V & |
||||||||||||||||||||||
|
|
" / " B[x0, r0] >& & V & " B(x0, r0) x1
B(x0, r0) A1 M : ||A1x1|| > 1
A1 & ε > 0 δε : ||x − x1|| < δε ||A1x − A1x1|| < ε |
|
|
|
1 B(x1 , r1) : |
||||||||||||||||||||||||||||||||
! & B(x1, r1) B(x0, r0) : ||A1x|| > 1 x B(x1, r1) r1 > 0 xr |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
||A1xr1 || |
1 |
/ |
A1 |
|
x1 |
|
ε0 |
= |
||A1x1 |
||−1 |
> 0 |
|
δε0 : |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||A1x1||−1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||
x X1 : ||x − x1|| < δε0 ||A1x − A1x1|| |
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||A1x1||−1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
r = δ |
ε0 |
' |
|
x |
: |
x |
|
x |
1|| |
< r |
|
|
Ax |
Ax |
|| |
< |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
r1 |
|| |
r1 − |
|
|
1 || |
|
r1 − |
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
A x |
= A x A x |
+ A x |
|
|
< A x A x |
+ A x |
|
|
||A1x1||−1 + 1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|| 1 1|| |
|
|
|
|| |
1 1 − |
1 r1 |
|
|
1 r1 || |
|
|| 1 1 − |
|
1 |
r1 || |
|| |
1 |
r1 || |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
||A1x1|| |
|
|
1 |
||A1x1|| |
1 |
& & |
||A1x1|| > 1 |
& & |
B(x1 |
, r1) |
||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
B(x0, r0) : ||A1x|| > 1 x B(x1, r1) 8 & & r1 < |
|
9 % Ax % |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
& " |
|
B[x1, r1] |
6 & & & |
B[x2, r2] B[x1, r1] : x B[x2, r2] ||A2x|| > 2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
r0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|||||||||||||||||
A2 M r2 < |
22 |
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
& % " B[xn, rn] D 2 {An} : ||An|| > n x B[xn, rn]
9 X1 % " % &
x0 B[xn, rn] n N * . ||Anx0|| > n n N &
& & & V &
( % {An}, An L(X1, X2) A A & A
L(X1, X2)
& {An} & L(X1, X2) {Ax} ||Anx|| = ||Anx−Ax+ Ax|| ||Anx−Ax||+ ||Ax|| <
< 1 + ||Ax|| + n > N0 C = max{||A1x||, . . . , ||AN0 x||, ||Ax|| + 1}
& ||Anx|| < C n N 9 % 9 = % * %
* '& & ' C : ||An|| C n N > ' ||An|| ||An|| · ||x|| C||x||
n → ∞ & ||Ax|| C||x|| A &
9 ; , ( /, ( ! C-6 4
X % p : X → R @
% . p(αx + (1 − α)y) αp(x) + (1 − α)p(y) x, y X, α [0, 1]
X % p : X → R @
p(αx) = αp(x) x X, α R : α > 0
* * @
|| · || % * @ + &
p % * @ p(x + y) p(x) + p(y)
12 p(x + y) = p( 12 x + 12 y) 12 p(x) + 12 p(y) 12 (p(x) + p(y))
L1 L2 L1, L2 % < * * @ F2 : L2 → R *%
@ F1 : L1 → R F1(x) = F2(x) x L1
! 2C-6 4 3 p : L → R % * @ L0 % * % L
' * @ F0 : L0 → R : F0(x) p(x), x L0 F L
& . F (x) p(x), x L
= & & L0 = L z L : z L0
L1 = L(L0, z) = {tz + x0|x0 L0, t R} L1 % L1 L
F % F0 L1 F (tz + x0) := tF (z) + F (x0) = tF (z) + F0(x)
C = F (z) >& & * F % * * @ F (t1z + x0 + t2z + +y0) = F ((t1 +t2)z +(x0 +y0)) = (t1 +t2)F (z)+F (x0 +y0) = t1C +t2C +F (x0)+F (y0) = F (t1z +x0)+F (t2z +y0)B
F (α(tz + x0)) = F (αtz + αx0 ) = αtC + αF (x0) = αF (tz + x0)
3 * ' C & & & C :
F (tz + x0) = tC + F0(x0) p(tz + x0) (1)
t) p(z + xt0 ) (2). t < 0 : C + F0( xt0 ) −p(−z −
−xt0 ) (3).
y , y L0 F0(y ) − F (y ) = F (y − y ) p(y − y ) = p(y − z − (y − z)) p(y + z) + p(−y − z)
−F0(y ) − p(−y + z) −F0(y ) + p(y − z)
> & & C |
= sup |
{− |
F (y ) |
− |
p( |
y + z) ; C |
|
= |
inf |
{− |
F (y ) + p(y |
− |
z) |
1 |
y L0 |
0 |
− |
} |
2 |
|
y L0 |
0 |
} |
||||
& C1 C2 C : C1 C C2 |
|
|
|
|
|
|
|
9 F0 L1 & *
L L = {α1x1 + α2x2 + . . . + x0|αi R, x0 L0, xi Li} (4)
& * @ F0 L1 L2 F L
L +? % ΦL0 % * F0
" % L / " '# . & &
F F L L +F L F L 8 % ΦL0
" * & & % ''
9 ] .
F & & & % & % ''
% *
*
> B : L → R +B % K = C p(x +
+ y) p(x) + p(y) 2) p(λx) = |λ|p(x), λ C, x L
9 M %= * & L % C '# %
. * @ # ' &
'# * . |F0(x)| p(x), |F (x)| p(x) +F0, F : L → C
( X % % L % * % f % * * & * @ %
L F X & ||F || = ||f || F %
p(x) = ||f ||·||x|| 9 M %= F : |F (x)| ||f ||·||x||, x X ||F || ||f ||
9 ||F || = |
sup |
|F (x)| |
||f || = |
||x|| 1, x X |
|
sup |
|f (x)| / & F (x) = f (x), x L ||F || ||f || ||F || = ||f || |
|
||x|| 1, x L |
|
( X % % x0 X, x0 = 0 f : X → K : f (x0) = ||x0|| ||f || = 1
L0 = {tx0|t K} f0(tx) = t||x||, t K
f0 % * * & f0(x0) = ||x0|| |f0(tx0)| = |t| · ||x0|| >& & ||f0|| = 1 F : X → K :
||F || = ||f0|| = 1
( A % * * & * A : X1 → X2 ||A || = ||A||6 & ||A || ||A||
x X : x = 0, y = Ax = 0 F : X2 → K : F (y) = ||y|| = ||Ax|| ||F || = 1
||Ax|| = F (y) = |F (y)| = |F (Ax)| = |(A F )x| ||A || · ||F || · ||x|| = ||A || · ||x|| ||A|| ||A || ||A || = ||A||
GHIJK
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^ ^7 * ^ 4 & 6 _P`abcdeXfdgf _eXdg h`ei ' 8 ( %
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