积分, IV, p. 146
Bourbaki marks this one as harder than the rest.
令 Y 为非空紧凑空间,R C(Y;R) 的线性子空间,包含为常量,分隔 Y 的点并且是*格序的*(在其他字中,是一个 Riesz 空间)。
a) 令N为R的*极大*孤立子空间(第II, §1,Exer.4);表明存在且仅有一个点 y0,使得 R 上的正线性形式 φ:f↦f(y0) 为*格子*(Ch. II, §2,Exer. 5 b))和 N=φ−1(0)。 (要看到Y中至少存在一个点,其中函数f≥0属于到N的*所有*都是零,通过反证论证,通过证明在相反的情况下,考虑到Y和定义的紧致性R 中的序关系,可以有 N=R。 要证明 Y 的点中的集合 Z(N),其中 N 中的所有函数都是零约化。 点,利用R中N是超平面(章节II, §2,Exer.5)以及R分隔Y的点和包含常数的事实。)
b) 在a)的假设下,证明y0∈SˇR(Y)。 (设定S=SˇR(Y)、注,C(S;R)的子空间R′由R中限制到函数的S形成)规范地同构于R作为有序的向量空间 (Exer. 6 c))并且通过同构与f↦f∣S的逆,正线性形式f↦f(y0)在R′上产生格子正线性形式;然后将 a) 应用于R′。)
c) 对于每个孤立的子空间N0=R,证明存在最大的孤立子空间N⊃N0。 (使用以下事实:如果孤立的子空间包含是常数函数 =0,则它等于 R。)
d) 当N超过R的最大孤立子空间的集合时,令Z为集合Z(N)的并(每个都减少到点);证明Z=SˇR(Y)。 (首先证明 Z 是封闭的,注意如果 y∈/Z 则 R 上的线性形式 f↦f(y) 不是格子的,因而(使用 Ch. II, §2,Exer. 5 b))对于所有点 y′ 来说,线性形式 f↦f(y′) 也不是足够接近y。接下来,使用No. 3的第7条,通过证明每个函数f0∈R在Y中至少在Z的一个点处达到其下确界α;为此,设定M=f0−1(α),M上考虑形式f1−f2函数f∈R子空间N0和f1≥0,f2≥0,f1和f2零;证明 N0 是孤立的并使用 c)。)