18.6

Теорема Крейна-Мильмана

[3/0%]
LaTeX
Задача 18.68

Найдите крайние точки каждого из следующих подмножеств плоскости R2\mathbb {R}^{2}:

?
(i)

{(x,y)∣x2+y2≤1}\left\{ (x, y) \mid x^{2}+y^{2} \leq 1\right\};

(ii)

{(x,y)∣∣x∣+∣y∣≤1}\left\{ (x, y) \mid \left|x\right|+\left|y\right| \leq 1\right\};

(iii)

{(x,y)∣max⁡{x,y}≤1}\left\{ (x, y) \mid \max \left\{ x, y\right\} \leq 1\right\}.

Задача 18.69

В каждом из следующих пунктов BB обозначает замкнутый единичный шар нормированного линейного пространства XX.

?
(i)

Если XX содержит более одной точки, покажите, что единственные возможные крайние точки BB имеют норму 1.

(ii)

Если X=Lp[a,b],1<p<∞X = L^{p}[a, b], 1 < p < \infty, покажите, что каждый единичный вектор в BB является крайней точкой BB.

(iii)

Если X=L∞[a,b]X = L^{\infty }[a, b], покажите, что крайние точки BB — это те функции f∈Bf \in B, для которых ∣f∣=1\left|f\right| = 1 почти всюду на [a,b][a, b].

(iv)

Если X=L1[a,b]X = L^{1}[a, b], покажите, что BB не имеет ни одной крайней точки.

(v)

Если X=lp,1≤p≤∞X = l^{p}, 1 \leq p \leq \infty, каковы крайние точки BB?

(vi)

Если X=C(K)X = C(K), где KK — компактное хаусдорфово топологическое пространство, а XX нормировано максимум-нормой, каковы крайние точки BB?

Задача 18.70

Норма на линейном пространстве называется строго выпуклой, если для любых различных единичных векторов uu и vv и любого 0<λ<10 < \lambda < 1 выполняется ∥λu+(1−λ)v∥<1\left\| \lambda u+(1-\lambda ) v\right\| < 1. Покажите, что евклидова норма на Rn\mathbb {R}^{n} и обычная норма на Lp[a,b],1<p<∞L^{p}[a, b], 1 < p < \infty строго выпуклы.

?