Пространства
[6/100%]Если — конечномерное линейное многообразие в гильбертовом пространстве , а — подпространство (замкнутое линейное многообразие) в , то векторная сумма обязательно замкнута (и потому равна линейной оболочке ).
Для каких кардинальных чисел решётка подпространств гильбертова пространства размерности модулярна? дистрибутивна?
Совокупность всех подпространств гильбертова пространства образует решётку. Это означает, что совокупность частично упорядочена (по включению) и что любые два её элемента и имеют наименьшую верхнюю грань, или супремум (а именно линейную оболочку ), и наибольшую нижнюю грань, или инфимум (а именно пересечение ). Решётка называется дистрибутивной, если (в обозначениях, принятых для подпространств)
тождественно по , и .
Существует ослабление этого условия дистрибутивности, называемое модулярностью; решётка называется модулярной, если дистрибутивный закон, записанный выше, выполняется по крайней мере при . В этом случае, разумеется, , и тождество принимает вид
(с условием , по-прежнему остающимся в силе).
Для подпространств и гильбертова пространства векторная сумма замкнута тогда и только тогда, когда модулярное равенство
выполняется всякий раз, когда .
Гильбертово пространство локально компактно тогда и только тогда, когда оно конечномерно.
Гильбертово пространство сепарабельно тогда и только тогда, когда .
Для любой меры в бесконечномерном гильбертовом пространстве мера каждого непустого шара бесконечна.
Здесь "мера" означает счётно-аддитивную функцию множества , определённую (по крайней мере) на совокупности всех борелевских множеств (-алгебре, порождённой открытыми множествами), так что для всех борелевских множеств , причём каждое непустое открытое множество имеет положительную меру, а инвариантна относительно сдвигов (то есть для каждого вектора и каждого борелевского множества ).