哈恩-巴拿赫定理
数学术语
在泛函分析中,哈恩-巴拿赫定理是一个极为重要的工具。它允许了定义在某个向量空间上的有界线性算子扩张到整个空间,并说明了存在“足够”的连续函数。定义在每一个赋范向量空间,使对偶空间的研究变得有趣味。这个定理以汉斯·哈恩和斯特凡·巴拿赫命名,他们在1920年独立证明了这个定理。
定理的最一般的表述需要一些准备。给定标量域(实数或复数)上的一个向量空间V,一个函数称为次线性函数,如果:
可以很容易证明,V上的每一个范数和每一个半范数都是次线性的。其它的次线性函数也可以是很有用的。
哈恩-巴拿赫定理说明,如果是一个次线性函数,是V的线性子空间|子空间U上的一个线性泛函,满足:
那么存在φ到整个空间V的一个线性扩张,也就是说,存在一个线性泛函ψ,使得:
以及:
扩张ψ一般不是由φ唯一指定的,定理的证明也没有给出任何求出ψ的方法:在无穷维空间V的情形中,它依赖于佐恩引理——选择公理的一个表述。
我们可以把的次线性条件稍微减弱,只需要:
这揭示了哈恩-巴拿赫定理与凸性的密切联系。
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最新修订时间:2022-09-16 11:17
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