7.1

Нормированные линейные пространства

[8/0%]
LaTeX
Задача 7.1

Если K⊆RK \subseteq \mathbb {R} компактно, покажите, что ∥⋅∥max⁡\left\| \cdot \right\|_{\max } является нормой на C(K)C(K).

?
Задача 7.2

Для f∈C[a,b]f \in C[a, b] определим ∥f∥1=∫ab∣f∣dm\left\| f\right\|_{1} = \int_{a}^{b}\left|f\right| d m. Покажите, что это норма на C[a,b]C[a, b]. Также покажите, что существует число c≥0c \geq 0, для которого

∥f∥1≤c∥f∥max⁡ для всех f∈C[a,b], \left\| f\right\| _{1} \leq c\left\| f\right\| _{\max } \text{ для всех } f \in C[a, b],

но не существует c≥0c \geq 0, для которого

∥f∥max⁡≤c∥f∥1 для всех f∈C[a,b]. \left\| f\right\| _{\max } \leq c\left\| f\right\| _{1} \text{ для всех } f \in C[a, b] .
?
Задача 7.3

Пусть XX — линейное пространство всех многочленов с действительными коэффициентами, определённых на R\mathbb {R}. Для многочлена pp определим ∥p∥\left\| p\right\| как сумму абсолютных значений коэффициентов. Является ли это нормой?

?
Задача 7.4

Для f∈L1[a,b]f \in L^{1}[a, b] определим ∥f∥=∫abx2∣f(x)∣dx\left\| f\right\| = \int_{a}^{b} x^{2}\left|f(x)\right| d x. Покажите, что это норма на L1[a,b]L^{1}[a, b].

?
Задача 7.5

Для f∈L∞(E)f \in L^{\infty }(E) покажите, что ∥f∥∞\left\| f\right\|_{\infty } является наименьшей существенной верхней гранью для ff, и

∥f∥∞=min⁡{M∣m{x∈E∣∣f(x)∣>M}=0}. \left\| f\right\| _{\infty } = \min \left\{ M \mid m\left\{ x \in E \mid \left|f(x)\right| > M\right\} = 0\right\} .
?
Задача 7.6

Для 0<p<10 < p < 1 определим Lp(E)L^{p}(E) как совокупность измеримых функций f:E→R‾f: E \rightarrow \overline{\mathbb {R}}, для которых ∫E∣f∣pdm<∞\int_{E}\left|f\right|^{p} d m < \infty. Покажите, что Lp(E)L^{p}(E) является линейным пространством.

?
Задача 7.7

Покажите, что в нормированном линейном пространстве сходящаяся последовательность ограничена.

?
Задача 7.8

Сформулируйте и докажите свойство линейности сходящихся последовательностей в нормированном линейном пространстве.

?