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§ 2。生育学空间
在本段中,E 表示局部凸空间, 表示其规范出生学(III,p. 3,def. 5)。
引理 1 07M8
— 设 G 为半范数空间,p 为半范数,u 线性映射从 G 变为 E。以下条件是等价的 :
(i) u 是连续的 ; (ii) u下G的单位球的*像有界于E*; (iii) 对于G的点的每个序列趋于0,序列在E中有界。
直接的 (i) 暗示 (ii) (III, p. 4, cor. 1) 并且 (ii) 暗示 (iii)。设 E 中 V 为 0 的邻域;如果G中不是0的邻域,则存在的点的序列使得。因此,序列在G和中趋于0,这意味着序列无界。因此(iii)意味着(i)。
命题 1 07M9
以下条件是等效的*: (i) E 上的每个半范数以 E 的有界子集为界是连续的。 (i') E 的每个凸平衡子集吸收 E 的有界子集 (I, p. 7, def. 4) 是 E 中 0 的邻域。 (ii) E 是半范数空间 的归纳极限,其中 A 的范围超过 E 的闭、凸、平衡且有界子集的有向递增集合。 (ii') 存在半范数空间的族,对于每个,线性映射,使得E的拓扑是最精细的局部凸拓扑,其中是连续的。 (iii) 对于任意局部凸空间 F,线性映射 是连续的当且仅当对于 E 中点的每个序列 趋于 0,序列 在 F 中有界。
(iii') *对于任意半范数空间 F, 线性映射 u : E → F 是连续的当且仅当对于 E 中的每个有界集合 X,u(X) 在 F 中有界。
引用了 3
就对应而言,(i) 和 (i') 在半范数和凸、平衡、吸收子集 (II, p. 20) 之间是等价的,直接的。如果 p 是 E 上的半范数,且在每个 E_A 上连续,则 p 有界于 E 的有界子集;因此 (i) 意味着 (ii) (II, p. 27, 命题 5)。显然,(ii) 意味着(ii')。
现在让 (E_i, u_i)_{i \in I} 与 (ii') 中一样,并让 u 为从 E 到局部凸空间 F 的线性映射,使得 (u(x_n)) 在 F 中对于 E 的点趋向于 0 的每个序列 (x_n) 有界。 引理 1 of III, p. 11 线性映射 u \circ u_i : E_i \to F 对于I 中的所有 i \ 是连续的。因此,如果 E 的拓扑是 u_i 连续的最精细局部凸拓扑,则 u 是连续的(II,p. 27,道具 5)。这证明(ii')蕴涵(iii)。
It is immediate that (iii) implies (iii') (III, p. 3, cor.) Finally, if p is a semi-norm on E, which is bounded on bounded subsets of E, the condition (iii') asserts that the identity map is continuous from E into the semi-normed space (E, p); in other words, p is continuous. 这证明(iii')蕴涵(i)。
定义 1 07MA
如果满足等价的 prop 条件,则局部凸空间被认为是天生的。 1.
例 07MB
— 1) 每个半范数空间都是天生的。 2) 特别地,每个有限维局部凸空间都是天生的。 3)考虑到最终局部凸拓扑的传递性(II,p. 28,cor.2),我们立即从条件(ii')推断出,如果(E_i)_{i \in I}是局部凸出生学空间族,并且如果E被分配为最好的局部凸拓扑对于其中线性映射 u_i : E_i \to E (对于 i \in I) 是连续的,则 E 是出生学的。特别是,*归纳极限、直和、出生学空间的商空间是出生学空间*。
另一方面,天生的空间的闭合子空间不一定是天生的(IV,p. 63,练习 8)。
引用了 2
推论 07MC
每个 Hausdorff 和半完全出生学空间都是 Banach 空间的归纳极限。
事实上,空间 E_A,其中 A 是闭集且有界的,即 Banach 空间(III,p. 8,推论)。
命题 2 07MD
局部凸可度量空间是天生的。
假设 E 是可度量的,并且 p 是 E 上的半范数,其边界在 E 的有界子集上,但不连续。令 A 为所有 中的集合,使得 。令为递减序列,在E中形成0的邻域的基本系统。由于p不连续,因此A不是0的邻域;因此,对于每个,我们有,并且在中存在点,这样,即。 序列 趋于 0,因此有界(III,p. 3,推论);这个与……矛盾假设位于第 12 页。
习题
参见习题为 § 2。