1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn sư phạm Làm đầy một không gian định chuẩn

33 32 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 33
Dung lượng 710,29 KB

Nội dung

Khoá lu n t t nghi p L ic m n B n khoá lu n t t nghi p b nghiên c u khoa h c.Tr c đ u tiên đ em làm quen v i vi c c s b ng g p nhi u khó kh n m i b t đ u làm quen v i công vi c nghiên c u khoa h c,em nh n đ c s giúp đ đ ng viên c a th y cô giáo b n sinh viên khoa Toán c bi t em xin g i l i c m n sâu s c đ n PGS.TS GVCC Nguy n Ph Hy, giúp đ em hồn thành khố lu n Em c ng xin chân thành c m n Ban ch nhi m khoa Toán t o u ki n đ em có c h i t p d c v i vi c nghiên c u khoa h c Xuân Hoà, tháng n m 2007 Sinh viên ng Th Chinh ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p l i cam đoan Tôi xin cam đoan k t qu đ tài :"Làm đ y m t không gian đ nh chu n"đ m b o tính xác, khách quan, khoa h c, không trùng v i k t qu c a tác gi khác N u sai tơi xin ch u hồn tồn trách nhi m Xn Hoà, tháng n m 2007 Sinh viên ng Th Chinh ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p L im đ u Gi i tích hàm m t ngành tốn h c đ c xây d ng vào n a đ u th k XX, ngành gi i tích Tốn h c N i dung c a s h p nh t c a lí thuy t t ng quát xu t phát t vi c m r ng m t s khái ni m k t qu c a gi i tích đ i s Trong u đáng ý nh t tác gi c a đ i t đ ng c kh o sát gi ng nh không gian th c t i m i quan h hay m i quan h khác n gi i tích hàm đ t đ cm ts n i dung h t s c quan tr ng: - Lý thuy t v không gian tr u t ng - Lý thuy t v toán t n tính - Lý thuy t v n i suy tốn t - Lý thuy t v gi i tích hàm suy n, gi i g n ph ng trình n tính Ph ng pháp c a gi i tích hàm tiên đ hố nh ng tính ch t đ c tr ng c a t p s th c thành không gian t ng ng m r ng v n đ c b n c a gi i tích c n vào nh ng khơng gian Gi i tích hàm có ý ngh a quan tr ng b i s lí lí thuy t hi n đ i, đ c bi t c h c l V i mong mu n đ b ng d ng c a v t ng t c nghiên c u tìm hi u sâu h n v mơn c đ u ti p c n v i nghiên c u khoa h c, em ch n đ tài: “Làm không gian đ nh chu n” Trong khố lu n em trình bày n i dung sau: Ch ng Không gian đ nh chu n CL[a,b] Ch ng Làm đ y khơng gian đ nh chu n hồn thành b n khoá lu n này, m c dù em h t s c c g ng song h n ch v th i gian ki n th c nên khố lu n khơng tránh kh i ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p nh ng thi u sót Em r t mong nh n đ c s đóng góp ý ki n c a th y cô b n bè CH NG : KHÔNG GIAN đ NH CHU N Cl  a , b l 1.1 Không gian n tính đ nh chu n C  a , b 1.1.1 nh ngh a 1.1.1: (Không gian n tính ) Gi s P tr ng s th c R hay tr ng s ph c ฀ T p X   v i hai ánh x ( g i phép c ng phép nhân vô h ng )  Phép c ng: X X  X (x,y)  Phép nhân vô h (  x,y X )  x+ y ng : P  X (  x)  X   x (    P,  x  X) G i m t khơng gian n tính ,n u tiên đ sau tho mãn: 10: (  x,y  X) : x+ y= y+ x ; 20: (  x,y,z  X): (x+ y)+ z = x+ (y+ z); 30: (    X )(  x  X) x+  =x ; (  g i ph n t không c a X) 40: (  x X) (  -x X) x+(-x)=  ; ( -x g i ph n t đ i c a x ) 50: (  x,y  X)(    P)  (x+ y )=  x+  y ; 60: (  x X)(   ,   P) (  +  ).x =  x +  x ; 70: (  x X) (   ,   P) : (   ).x=  (  x) 80 : (  x X) ; 1.x= x ; N u P= R X g i khơng gian n tính th c N u P= ฀ X g i khơng gian n tính ph c ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p l 1.1.2 Xây d ng không gian n tính C  a , b Cl  a , b =  x= x(t): x(t) hàm liên t c đo n [a,b]  l a) a vào t p C  a , b hai phép toán :  y= y(t)  C  a , b ,    R : l l  x= x(t)  C  a , b , Ta g i t ng c a ph n t x y ,kí hi u x+ y x+ y=x(t)+y(t) Ta g i tích c a ph n t x v i s  ,kí hi u  x  x =  x(t) l b) Các phép tốn đóng kín C  a , b l Th t v y:  x= x(t)  C  a , b l ,  y= y(t)  C  a , b ,  R Khi theo tính ch t hàm s liên t c ta có x(t)+ y(t);  x(t) đ u hàm liên t c đo n [a,b] Do x+ y  C  a , b ;  x  C  a , b l l l Suy phép toán xây d ng đómg kín C  a , b l c) C  a , b v i hai phép tốn m t khơng gian n tính Th t v y:  Ki m tra tiên đ l l  x= x(t)  C  a , b ,  y= y(t)  C  a , b Ta có V i m i t  [a,b] ,thì x(t), y(t)  R nên x(t)+y(t) = y(t)+x(t) Suy x+ y= y+ x ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p V y tiên đ 10 đ c tho mãn  Ki m tra tiên đ l l l  x= x(t)  C  a , b ,  y= y(t)  C  a , b ,  z= z(t) C  a , b V i m i t [a,b] x(t), y(t), z(t)  R nên ( x(t)+y(t) )+ z(t) = x(t)+(y(t) + z(t))  ( x+ y) +z = x+( y+ z ) V y tiên đ 20 đ c tho mãn  Ki m tra tiên đ : Xét  =  (t)=0 ,  t [a,b] Hi n nhiên   C  a , b ,  x=x(t)  C  a , b , ta có: l l V i m i t  [a,b] x(t)  R nên : x(t) +0 = 0+ x(t)= x(t)  x+  =  + x= x V y tiên đ 30 đ c tho mãn , ph n t  đ c g i l ph n t không c a C  a , b  Ki m tra tiên đ : l l  x= x(t)  C  a , b ,đ t y= -x(t) Rõ ràng y  C  a , b V i m i t [a,b] x(t)  R -x(t)  R ,nên x(t)+ (-x(t)) = x(t)-x(t) =0  x(t)+( -x(t))=x(t)-x(t) =0 ,  t [a,b]  x+ y =  Ph n t y đ c g i ph n t đ i c a x , kí hi u –x V y tiên đ 40 đ c tho mãn  Ki m tra tiên đ :  x= x(t)  C  a , b ,  y= y(t)  C  a , b ,    R ta l ng Th Chinh l 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p có : V i m i t  [a,b] x(t) ,y(t)  R , nên :   ( x(t)+y(t) )=  x(t)+  y(t) V y tiên đ 50 đ c tho mãn  Ki m tra tiên đ :  x= x(t)  C  a , b ,   ,   R , ta có : l V i m i t [a,b] x(t)  R nên : (  +  ).x(t) =  x(t)+  x(t)  (  +  ).x=  x+  x V y tiên đ 60 tho mãn  Ki m tra tiên đ :  x= x(t)  C  a , b ,   ,   R , ta có : l V i m i t [a,b] x(t)  R nên :  (  x( t ) )=(   ) x(t)   (  x)=(   )x , V y tiên đ 70 đ c tho mãn  Ki m tra tiên đ : l  x= x(t)  C  a , b , ta có: V i m i t [a,b] x(t)  R nên :  1.x(t) = x(t) ,  1.x = x V y tiên đ 80 đ c tho mãn l V y C  a , b v i hai phép toán l p th nh m t khơng gian n tính tr ng Th Chinh ng s th c R 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p 1.2 Không Gian 1.2.1 l nh Chu n C  a , b nh ngh a 1.2.1 (Không gian đ nh chu n ) Ta g i không gian đ nh chu n (hay khơng gian n tính đ v i m t ánh x t t p X vào t p R ,kí hi u ฀ ฀ đ c chu n, tho mãn tiên đ sau: 1o : (  x X) : ฀x฀ 0 ฀ x ฀ =0  x=  (ký hi u ph n t không c a X ) 20: (  x X) (    P): ฀ x ฀ =  ฀ x ฀; 30 : (  x,y X) ฀ x  y ฀ x  y ; S ฀ x ฀ đ c chu n c a vect x Các tiên đê 10 ,20, 30 g i h tiên đ chu n Kí hi u khơng gian đ nh chu n : X hay (X, ฀ ฀ ); l 1.2.2 Xây d ng không gian đ nh chu n C  a , b l a) Ta đ a vào khơng gian n tính C  a , b chu n c a ph n l t x= x(t)  C  a , b , kí hi u ฀ x ฀ xác đ nh b  ฀ x ฀= x(t ) dt (1) a l D th y quy t c cho b i (1) m t ánh x t C  a , b vào R b) Ch ng minh ánh x t Cl  a , b vào R xác đ nh b i (1) tho mãn h tiên đ chu n Th t v y: x  t   CL   x  t   CL    x a ,b  a ,b    ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p  Ki m tra tiên đ : o l  x= x(t)  C  a , b x(t )  Bây gi ta ch  t [a,b] nên b  x(t ) dt =0  x(t )  ,  t[a,b] a Th t v y ,chi u ng c l i hi n nhiên b  x(t ) dt =0 (*) gi N u s t0   a.b  cho a x(t0)  0.Khi , c, d    a , b , t0   c, d  cho x(t )  0, t   c, d  T t : b  d x(t ) dt   x(t ) dt  ( mâu thu n v i (*) ) V y x(t )  0, t   a , b  c a T t tính liên t c c a hàm x(t ) ,  x(t )  0, t   a , b  V y b  x(t ) dt =0  x(t )  ,  t[a,b] a Hay x(t )   x(t )  0, t  a , b V y tiên đ 10 tho mãn  Ki m tra tiên đ :  x= x(t)  C  a , b ,    R ,Ta có :  x=  x(t); l b b  b   ฀ x ฀ =  x(t ) dt =  x(t ) dt =  x(t ) dt =  ฀ x ฀ a a a  ฀ x ฀ =  ฀ x ฀ V y tiên đ 20 tho mãn  Ki m tra tiên đ : ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p l l  x= x(t)  C  a , b ,  y= y(t)  C  a , b , l x+ y=x(t)+y(t)  C  a , b , b b b b a a a a ฀ x  y ฀=  x(t )  y(t ) dt    x(t )  y(t ) dt =  x(t ) dt +  y(t ) dt = ฀ x ฀+ ฀ y ฀ xy  x  y V y tiên đ 30 tho mãn l K t lu n : (C  a , b , ฀ ฀ ) không gian đ nh chu n l 1.3 nh lí :Khơng gian đ nh chu n C  a , b không đ y 1.3.1.Các khái ni m c b n : nh ngh a 1.3.1: Dãy m (xn) không gian đ nh chu n X g i h i t t i m x X n u lim ฀ x  x ฀ =0 Kí hi u lim xn= x hay xn  x ( n   ) n n n nh ngh a 1.3.2 : Dãy m (xn) c a không gian đ nh chu n X g i dãy c b n n u lim xn  xm =0 n , m nh ngh a 1.3.3: Không gian đ nh chu n X g i không gian Banach n u m i dãy c b n X đ u h i t 1.3.2.Ch ng minh đ nh lí: Th t v y: Trong khơng gian CL  ta xét dãy ( xn (t )) nh sau:  a ,b  ng Th Chinh v i a t 10 a b , K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p  = ( x  ( y  z ))  : ( x )  x,( y )  ฀ y,( z )  z  ( x  y)  z  (( xn  yn )  zn )n1 : ( xn )  x,( yn )  y,( zn )  z n n n  n 1 n n n   ( y  z ) =x V y tiên đ 20tho mãn + Ki m tra tiên đ 30: Xét   ฀X , ( )  ( , , , , )  ,  ph n t khơng c a X Do X không gian n tính nên xn      xn , xn  X   x  ฀X ,ta có       (  x )  x    x x +  = ( xn   ) : ( xn )  x n n1 n1 V y tiên đ 30 tho mãn + Ki m tra tiên đ 40  x  ฀X , đ t y  (1) x , ( -1 ph n t đ i c a ph n t đ n v P ) X ta có xn  (1.xn )   , xn  X Rõ ràng y  ฀    x  y  ( xn  (1xn ))n1 : ( xn )  x =  Ph n t ฀y đ c g i ph n t đ i c a ph n t x , kí hi u - x V y tiên đ 40 tho mãn + Ki m tra tiên đ 50 : x, y  ฀ X,   P , X khơng gian n tính nên  ( xn  yn )   xn   yn , xn , yn  X  = ( x   y )  ,( x )  x,( y )  y   x   y   ( x  y)  ( ( xn  yn ))n1 : ( xn )  x,( yn )  y n ng Th Chinh  n n 1 n 10 n K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p V y tiên d 50 tho mãn + Ki m tra tiên đ 60:  x  ฀ X ,  ,   P Do X khơng gian n tính nên khơng gian n tính nên (   ) xn   xn   xn , xn  X  ((   ) xn )  ( xn   xn ) , ( xn )  x  (   )x   x   x V y tiên đ 60 tho mãn + Ki m tra tiên đ 70  x  ฀ X ,  ,   P Do X ( ) xn   ( xn ), xn  X  (( ) xn )  ( ( xn )), ( xn )  x  ( ) x   ( x ) V y tiên đ 70 tho mãn + Ki m tra tiên đ 80:  x  ฀ X ,do X khơng gian n tính nên xn = xn , xn  X ( ph n t đ n v c a P)   x  (1xn )n1  ( xn )n1, ( xn ) x  1x V y tiên đ 80 tho mãn V y ฀X v hai phép toán l p thành khơng gian n tính 2.1.1.3 Xác đ nh chu n ฀X *  x  ฀X , ( xn ) x Ta xác đ nh chu n nh sau :  ฀ = lim ฀ x ฀ ฀x n n (2.1.1.3) +Gi i h n t n t i : ฀ xn ฀  ฀ xm ฀  ฀ xn  xm ฀ Và (xn) dãy c ng Th Chinh b n X ,nên ฀ xn  xm ฀1  K29B- Toán 10 Khoá lu n t t nghi p ( m, n  ) ,ngh a ( ฀ xn ฀) dãy s c b n ,do ph i t n t i lim ฀ xn ฀ n + Cách xác đ nh chu n không ph thu c vào vi c ch n dãy ( xn ) x Th t v y: Gi s ( xn ) x,( xn ) x lim xn  xn  T t h th c xn - xn  xn  xn  (n  )  lim xn  lim xn = x * Ta ch mg minh (2.1.1.3) tho mãn tiên đ chu n : + Ki m tra tiên đ 1: x ฀X T (2.1.1.3) suy x  , V i ( xn ) x , ta có x   lim xn   ( xn ) ฀ ( ) mà ( )  V y x   ( ( ) dãy d ng g m ph n t  c a X) V y tiên đ tho mãn + Ki m tra tiên đ : x ฀X ,   P ,v i (xn)  ฀x Ta có: x  lim x n  lim(  x n )   lim x n   x 1 V y tiên đê tho mãn +Ki m tra tiên đ 3: x,y ฀X v i (x n )  x ,(y n )  y , Ta có lim x n  y n  lim x n  lim y n x  y  x  y 1 V y tiên đ tho mãn ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p 2.1.2.Khơng gian X đ ng c n tính v i m t không gian c a ฀X M i ph n t x X cho ta dãy d ng (x,x,…),và dãy d ng dãy c b n nên m i x  X cho ta t ฀ x ch a dãy d ng ( x, x,…) ng ng x  X Khi l p x ch a t t c dãy (xn)  X mà h i t t i x ฀ Xét ánh x f :X  X x  x ( Trong   xn  x  lim xn  x ) * D th y v i quy t c xác đ nh f m t ánh x * f m t ánh x đ ng c t  x,yX , đ t ฀: X vào X x  f  x , y  f  y  ngh a  ( xn ) x , ( yn ) y x  limx n , y  limy n T h th c : ฀ x  y ฀  ฀ xn  yn ฀  ฀ x  xn ฀  ฀ y  yn ฀  (n   )   ฀y ฀  ฀ x  y ฀ = lim ฀ xn  yn ฀ = ฀ x n Do ánh x f thành l p m t phép đ ng c t X vào ฀X ,hay X đ ng c v i m t b ph n c a ฀X  f m t ánh x n tính t X vào ฀X Th t v y: +  x,y X ,khi đ t x  f  x, y  f  y cho ( xn )  x, ( yn )  y Ta có lim xn=x , lim yn=y n n +  ,   P ta có lim (  xn   yn )=  lim xn+  lim yn =  x+  y n n n    y Và ( xn   yn )1  x ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p Do v y f(  x+  y) =  x +  ฀y =  f(x)+  f(y)  f m t ánh x n tính t X vào ฀X V y f m t phép đ ng c n tính t X vào ฀X Do dó X đ ng c n tính v i m t b ph n c a ฀X Do ฀ x  ฀y ฀1 = lim ฀ x  yn ฀ n (2.2.1) 2.1.3 X trù m t kh p n i ฀X Gi s  x  ฀X  >0 nh tu ý cho tr c L y m t dãy b t kì (x n ) ฀x ( xn ) dãy c b n X nên : n1 ( n0  ฀ *)(m, n  n0 ) ฀ xn  xm ฀   t t (2.2.1) ta có : ฀ xn  x ฀ = lim ฀ xn  xm ฀<  (  n  n0 ) m  lim ฀ xn  x ฀1 =0 hay lim xn= x không gian ฀X n n V y   >0 nh tu ý ln tìm đ c xn  X cách x khơng q  Do X trù m t kh p n i ฀X 2.1.4 ฀X không gian đ y Ta l y m y dãy c b n b t kì ( x n) ฀X Do s trù m t kh p n i c a X ฀X nên v i m i x n  ฀X ta tìm đ c l p z  ฀ X ch a dãy d ng (zn, zn,…, zn,…) v i zn X , cho zn  x฀n  (n=1,2…); n Khi ta nh n đ c dãy z1, z2,…,zn, dãy c b n X Th t v y: Dzn-zmD = Dzn-zmD1  Dzn- x nD1 + D x n - x m D1 + D x m – zmD1 < ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p 1 < + D x n - x m D1 +  (m,n   ); n m V y (zn )1 xác đ nh m t l p z ฀X v i z gi i h n c a dãy ( x฀n ) không gian ฀X Th t v y : V i n đ l n ta có ฀ x n  z ฀1  ฀ zn  z ฀1 + ฀ zn  z ฀1 < ฀ zn  x ฀1 + 0 n  z gi i h n c a dãy ( x n) V y m i dãy c b n ฀X đ u h i t ,suy ฀X không gian đ y 2.2.M i b sung m t không gian đ nh chu n đ u đ ng c n tính 2.2.1 Xây d ng ánh x t M1 lên M * Gi s M1 =( ฀X , ฀ ฀1 ) M2=( ฀X , ฀ ฀ 2) đ u làm đ y c a không gian đ nh chu n M=(X, ฀ ฀ ) cho L y ph n t tu ý x  ฀X Khi  (xn)  X h i t đ n x M1 dãy ( xn ) dãy c b n X theo ch ng minh (2.1.4) u n1 ki n 1) c a đ nh lý ( xn ) dãy c b n không gian M2, k t n1 h p v i tính đ y c a M2 nên dãy ( xn ) h i t đ n ph n t x  không n1 gian M2 Ta nh n đ c ánh x g: M1  M2 x  x  (theo quy t c ) Do M1 M2 hai khơng gian có vai trị nh v y nên theo cách l p lu n v i m i x  tu ý M2 t n t i x ( thao quy t c xác đ nh ) Do v y g m t toàn ánh Sau ta ch ng minh g ánh x n tính đ ng c t M lên M2 : ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p Th t v y: 2.2.2 g ánh x n tính Th t v y:  x , ฀y  M1 ,  ,   P ta có : g( x )= x  M2, g( ฀y )= ฀y  M2 V i x  M1,  (xn)  X cho lim xn= x n M1 lim xn= x  M2 n V i ฀y  M1 t n t i dãy (yn)  X cho lim yn= ฀y không gian M1 n lim yn= ฀y  không gian M2 n Suy lim (  xn   yn )=  x +  ฀y không gian M1 n lim (  xn   yn )=  x +  ฀y  không gian M2 n  g(  x +  ฀y )=  x +  ฀y =  g( x )+  g( ฀y ) V y g ánh x n tính 2.2.3 g ánh x đ ng c ánh x M1 lên M2 Th t v y: L y hai ph n t tu ý x , ฀y  ฀X Khi t n t i hai dãy (xn),(yn)  X cho lim xn= x lim yn= ฀y không gian n n lim xn= x , lim yn= ฀y  khơng gian M2 n n Khi ta có :   ฀y ฀ = lim ฀ x  y ฀ = lim ฀ x  y ฀ = ฀x n n n n n n = lim ฀ x  y ฀ = D x - ฀y D n n n V y g ánh x n tính đ ng c t không gian M1 len không gian M2 K t lu n: M i b sung m t không gian đ nh chu n không đ y đ u đ ng c n tính 2.3.Ví d : ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p l Làm đ y không gian đ nh chu n C  a , b Nh ch ng tr l c ta xét không gian đ nh chu n C  a , b khơng đ y Theo đ nh lý có th b sung thành khơng gian Banach Cách l b sung c m i dãy c b n mà khơng có gi i h n C  a , b coi nh xác đ nh m t ph n t m i c n thêm vào làm gi i h n cho dãy Sau đâychúng ta s th y r ng nh ng ph n t n i hàm s kh tích theo ngh a Lebesgue đo n[a,b] Th t v y: + Ta có h qu đ nh lý :Lebesgue v h i t b ch n: c  fn  h i t h.k.n đ n m t hàm s đo đ “ N u dãy hàm đo đ c f tâp A có đ đo h u h n fn  M (h.k.n) A ( n ฀ * ) ,M h ng s lim f d  =(L) n  n A  fd  A +Ta có A=[a,b] t p đóng R ,nên [a,b[ t p Borel Do dó [a,b] đo đ c theo ngh a Lebesgue *B đ : M i ánh x f :[a,b]  R m t hàm s liên t c đo n [a,b] f đo đ c (L) đo n A=[a,b] Ch ng minh : N u aR { x  [a,b]:f(x)0 cho xn (t )  M ,  t [a,b] l G i ( xn (t )) dãy c b n C  a , b có gi i h n x(t) n1 l làm đ y c a không gian C  a , b Khi theo h qu c a đ nh lý Lebesgue v h i t b ch n ,thì x(t) hàm b b a a kh tích (L) lim  xn (t )dt =(L)  x(t )dt n 2.4.M r ng t p ฀ thƠnh t p R 2.4.1>Không gian s h u t ฀ không đ y ฀ t p s h u t D th y ฀ v i hai phép toán c ng nhân ฀ ( theo ngh a thông th ng) l p thành khơng gian n tính tr ng P (P= R ho c P= ฀ ) a) Xác đ nh chu n ฀  x  ฀ ta đ t ฀ x ฀= x (2.4.1) Công th c (2.4.1) xác đ nh m t chu n ฀ Th t v y: + N u x  x >0 hay ฀ x ฀>0 N u x=0 x =0 hay ฀ x ฀=0 V y tiên đ d c tho mãn + D th y tiên đ c ng tho mãn +  x ,y ฀ ,ta có ฀ x  y ฀= x  y  x  y ฀ x ฀  ฀ y ฀ V y tiên đ tho mãn ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p K t lu n: ( ฀ , ฀ ฀ ) không gian đ nh chu n b) ฀ không không gian Banach Th t v y: n ( n ฀ * ) D th y xn ฀ , n ฀ * k ! k 1 + Xét dãy xn=1+  + Ta ch ng minh dãy ( xn ) dãy c b n n1 Th t v y:( n ฀ * )( p ฀ * ): ฀ xn p  xn ฀ xn p  xn  = n p n 1  k!   k! = k 1 k 1 1    (n  1)! (n  2)! (n  p)! p  (n   )  ฀ xn p  xn ฀ (n  1)! V y dãy ( xn ) dãy c b n ฀ n1 c) Dãy ( xn ) không h i t ฀ n1 Gi s dãy ( xn ) h i t v n1 nguyên d e฀ , t c e= p v i p,q nh ng s q ng q>1 1 1 ) ]=    Ta vi t : e = lim [ (1     )  ( n 2! q! (q 1)! (q  2)! (q  n)! ( = (11   )  nlim  2! q! 1   ) (q 1)! (q  2)! (q  n)!  nhân hai v v i q! ta có : e q!=q! (1 1  1 1   )  lim (   ) 2! q! n (q 1) (q  1)(q  2) (q  n) hay : ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p  e q!-q! (2  (1 1  1 1   )  lim (   ) 2! q! n (q  1) (q  1)(q  2) (q  n ) 1 1   )  lim (    ) 2! q! n (q 1) (q 1)(q  2) (q 1)(q  2) (q  n) V trái m t s nguyên d ng ( theo gi thi t e = p ),còn ta s ch ng q minh v ph i m t s bé thua 1.Do vơ lí Th t v y, q> nên 1  q 1 1     (q 1) (q 1)(q  2) (q 1)(q  2) (q  n)   1 1  1           = (q 1)  (q  2) (q  2) (q  n)   22 2n1  1  2n 1   1 = 1 1 2 ( e  2,718281828…) V y nên ฀ không khơng gian Banach Do ta s b sung vào ฀ ph n t m i đ tr thành không gian Banach 2.4.2.Xây d ng không gian th c R làm đ y c a không gian h ut ฀ áp d ng vào trình làm đ y khơng gian đ nh chu n ta có : G i R t p dãy c b n x l p dãy c b n không gian ฀ c th nh sau: Ta g i hai dãy c b n ( xn ) ( xn ) ฀ t ng Th Chinh 10 ng đ ng vi t K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p xn  xn  Khi dãy c b n ฀ đ ( xn ) ฀ ( xn ) n u lim n  thành l p ,hai dãy c b n thu c m t l p t c b n thu c hai l p khơng t ng đ ng đ c chia ng, hai dãy ng T p t t c l p k R ta kí hi u ph n t c a R x , y, a) Ta đ a vào R hai phép toán :  x , y ฀ ,   P ta g i : + T ng c a hai ph n t x y ,kí hi u x + y   x  y  ( xn  yn )n1 : ( xn )  x,( yn )  y + Ta g i tích c a  v i x ,kí hi u  x :    x  ( xn )n1 : ( xn )  x Ta có th coi x = ฀y  lim xn  yn =0 n Khi theo ch ng minh ngun lí làm đ y ,ta có R v i hai phép tốn m t khơng gian n tính P b) Xác đ nh chu n R  x =(x1,x2, … ,  ฀ = lim x xn,…)฀ , ฀ x * n n (2.4.2) C ng theo ch ng minh nguyên lí làm đ y ta có k t qu sau: ( R , ฀ ฀* ) không gian đ nh chu n Khi : + ฀ đ ng c n tính v i m t không gian c a R + ฀ t p trù m t kh p n i R Lúc R = ฀   ng Th Chinh I t p ph n t m i ,các ph n t 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p g i h n c a dãy c b n ฀ nh ng không h i t ฀ Ta g i I t p s vô t V i cách b sung khơng gian đinh chu n R tr thành khơng gian Banach Và tính ch t ,đ nh lí đ i v i khơng gian R c ng v i khơng gian ฀ k t lu n: T p ฀ làm thành không gian đ nh chu n không đ y ,ta b sung b ng nh ng ph n t m i s vô t :C m i dãy c b n s h u t mà khơng h i t ฀ coi nh xác đ nh m t s m i Sau thêm nh ng ph n t m i ta đ nh ngh a chu n (2.4.2) khơng gian đ nh chu n R b sung không gian Banach ,và ฀ tr thành không gian c a không gian R ng Th Chinh 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p Ph n k t lu n Qua vi c nghiên c u v n đ : “ Làm đ y m t không gian đ nh chu n ” cho ta m t nhìn sâu s c h n v v n đ khơng gian Gi i tích hàm, đ c bi t đ i v i không gian đ nh chu n v tính đ y c a Qua ch ng ta th y khơng ph i không gian đ nh chu n c ng không gian Banach,s t n t i nh ng không gian đ nh chu n không đ y.V n đ đ t là:ta ph i làm đ y chúng Và ch ng s cho ta câu tr l i:"Luôn làm đ y m t không gian đ nh chu n không đ y thành không gian Banach".T ch ng ta s nghiên c u sâu h n v tính ch t c a không gian Banach, s giúp cho Gi i tích hàm phát tri n h n Qua vi c làm đ y m t không gian đ nh chu n ta có th áp d ng vào vi c làm đ y không gian s h u t ฀ thành không gian t p s th c ฀ , hai không gian mà r t quen thu c tốn ph thơng T có nhìn t ng qt h n v vi c xây d ng t p ฀ Hy v ng v n đ mà đ c p s giúp cho nh ng quan tâm đ n v n đ Cu i em xin g i l i c m n sâu s c t i th y Nguy n Ph Hy t n tình ch b o ,h ng Th Chinh ng d n em hồn thành khố lu n t t nghi p 10 K29B- Toán Khoá lu n t t nghi p TƠi li u tham kh o 1.Phan c Chính (1978), Gi i tích hàm, NXB i h c trung h c chuyên nghi p T1 ,Hà N i Nguy n Ph Hy(2006), Gi i tích hàm, NXB Khoa h c K thu t, Hà N i 3.Nguy n V n Khuê, Lê M u H i(2001), C s lý thuy t hàm gi i tích hàm T1,2 ,NXB Giáo d c, Hà N i Nguy n V n Khuê, Lê M u H i(1996), Không gian n tinh, Tôpô, Banach, Hilbert, NXB i h c s ph m, Hà N i Nguy n Xuân Liêm (2001), Gi i tích hàm, NXB Giáo d c, Hà N i Hoàng Tu (1979), Gi i tích hi n đ i T1,2, NXB Giáo d c, Hà N i Hoàng Tu (2002), Hàm th c gi tích hàm, NXB HQG Hà N i A.N.Cônmôgôrôp, X.V.Fômin, C s lý thuy t hàm gi tích hàm T1,2, NXB Giáo d c G.M.Fichtengơn (1972), C s gi i tích tốn h c, NXB i h c trung h c chuyên nghi p ng Th Chinh 10 K29B- Toán ... đ không gian metric đ u không gian đ nh chu n Vì v y nh nguyên lí làm đ y khơng gian metric , metric (2.1.1) m i không gian đinh chu n không khơng gian Banach đ u có th làm đ y thành khơng gian. .. nên ฀ không không gian Banach Do ta s b sung vào ฀ ph n t m i đ tr thành khơng gian Banach 2.4.2.Xây d ng không gian th c R làm đ y c a không gian h ut ฀ áp d ng vào trình làm đ y khơng gian. .. thích h p đ khơng gian b sung đ chu n , lúc X tr thành không gian c a không gian b sung 2.1 LƠm đ y không gian đ nh chu n Cho không gian đ nh chu n ( X, ฀ ฀ ) ( nói chung X khơng gian khơng đ y

Ngày đăng: 30/06/2020, 20:13

w