Như đã biết tích tenxơ của không gian Banach là một trong những công
cụ để hiểu được cấu trúc của không gian Banach và được nghiên cứu hơn nửa
thế kỷ qua. Người nghiên cứu đầu tiên là Alexander Grothendieck. Treân lyù
thuyeát chuaån khoâng gian tuyeán tính, chuaån khoâng gian Banach
Grothendieck ñaõ xaây döïng ñöôïc moäât ñaúng caáu töï nhieân giöõa khoâng gian
tuyeán tính L( ; ) X Y Z vaø khoâng gian Banach B( ; ) X Y Z , khi đó tích tenxơ
có thể xem như là không gian tuyến tính. Treân cô sôû ñoù Grothendieck ñaõ
xaây döïng ñöôïc chuaån tenxơ treân khoâng gian Banach, trên đó cảm sinh hai
chuẩn : chuẩn noäi xaï vaø chuaån xaï aûnh. Noù laø chìa khoaù ñeå Grothendieck
ñaïi soá hoaù hình hoïc, xaây döïng thành công tích tenxơ tôpô, không gian
hạch, K- lí thuyết, tôpô Grothendieck,
76 trang |
Chia sẻ: duongneo | Lượt xem: 1232 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Đại số ngoài trên không gian banach, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
Nguyễn Thị Lệ Thi
ĐẠI SỐ NGOÀI
TRÊN KHÔNG GIAN BANACH
Chuyên ngành : Hình học và Tôpô
Mã số : 60 46 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ TOÁN HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN HÀ THANH
Thành phố Hồ Chí Minh – 2009
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ và
hỗ trợ. Tôi xin chân thành cảm ơn TS.Nguyễn Hà Thanh đã tận tình hướng
dẫn và giúp đỡ rất nhiều để tôi có thể hoàn thành luận văn này. Nhân đây tôi
cũng muốn gửi lời cảm ơn đến các Thầy Cô trong tổ Hình học thuộc khoa
Toán –Tin Trường Đại học Sư Phạm thành phố Hồ Chí Minh đã nhiệt tình
giúp đỡ và góp ý cho luận văn.
Tôi cũng xin cảm ơn các quý Thầy Cô trong Hội đồng chấm luận văn đã
dành thời gian quan tâm và góp ý để luận văn được hoàn chỉnh hơn.
Bên cạnh đó, tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, Phòng Kế hoạch
tài chính, Phòng Khoa học công nghệ và Sau đại học của trường Đại học Sư
Phạm thành phố Hồ Chí Minh cũng như Ban giám hiệu trường THPT Chuyên
Hùng Vương đã tạo mọi điều kiện để tôi có thể hoàn tất chương trình cao học
và hoàn thành luận văn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè và đồng
nghiệp đã luôn động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn
thành luận văn thạc sĩ này.
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Như đã biết tích tenxơ của không gian Banach là một trong những công
cụ để hiểu được cấu trúc của không gian Banach và được nghiên cứu hơn nửa
thế kỷ qua. Người nghiên cứu đầu tiên là Alexander Grothendieck. Treân lyù
thuyeát chuaån khoâng gian tuyeán tính, chuaån khoâng gian Banach
Grothendieck ñaõ xaây döïng ñöôïc moäât ñaúng caáu töï nhieân giöõa khoâng gian
tuyeán tính ( ; )L X Y Z vaø khoâng gian Banach ( ; )B X Y Z , khi đó tích tenxơ
có thể xem như là không gian tuyến tính. Treân cô sôû ñoù Grothendieck ñaõ
xaây döïng ñöôïc chuaån tenxơ treân khoâng gian Banach, trên đó cảm sinh hai
chuẩn : chuẩn noäi xaï vaø chuaån xaï aûnh. Noù laø chìa khoaù ñeå Grothendieck
ñaïi soá hoaù hình hoïc, xaây döïng thành công tích tenxơ tôpô, không gian
hạch, K- lí thuyết, tôpô Grothendieck, .
Sau ñoù, dựa vào các keát quaû cuûa Grothendieck . Joe Diestel, Jan H
.Fourie, Johan Swart, Andreas Defant, . thác triễn roäng ra chuaån xaï ảnh,
chuaån noäi xaï treân khoâng gian C(K), khoâng gian Lp, chuaån xaï aûnh, chuaån
noäi xaï beân traùi vaø beân phaûi, chuaån tenxô treân khoâng gian Hilbert, toán tử
ideal, không gian độ đo, cùng nhiều ứng dụng khác.
Moät vấn đề ñaët ra laø chuaån noäi xaï, chuaån xaï aûnh cuûa Grothendieck
lieäu coù coøn ñuùng hay khoâng treân tích ngoaøi, ñaïi soá ngoaøi trong khoâng
gian Banach hay không? Chuùng toâi thaáy vaán ñeà naøy raát quan troïng ñeå
ñöôïc nghieân cöùu. Vaø ñaây chính laø ñeà tài nghieân cöùu luaän vaên cuûa chuùng
toâi.
Trong luận văn này, chúng tôi đặc biệt quan tâm đến việc trả lời các
câu hỏi sau đây:
+ Caùch xaây döïng moäât ñaúng caáu töï nhieân giöõa khoâng gian tuyeán tính
( ; )L X Y Z vaø khoâng gian Banach ( ; )B X Y Z cuûa Grothendieck nhö theá
naøo?
+ Chuaån tenxơ treân khoâng gian Banach, cuøng vôùi hai chuaån hôïp lyù laø
chuaån nội xaï, chuaån xaï aûnh, tính phoå duïng aùnh xaï treân hai chuaån ñoù ñöôïc
Grothendieck xaây döïng nhö theá naøo?
+ Nhöõng keát quaû cuûa Grothendieck ñöôïc keá thöøa nhö theá naøo khi ta
xaây döïng chuaån xạ ảnh ,chuẩn nội xạ treân tích ngoaøi, ñaïi soá ngoaøi? Cuøng
vôùi moät soá ví duï vaø öùng dụng cuûa noù.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu đề tài này, chúng tôi muốn làm rõ hơn về chuẩn tenxơ trên
không gian Banach theo kết quả nghiên cứu của Grothendieck, trên cơ sở mô
phỏng kết quả đó, chúng tôi xây dựng chuẩn xạ ảnh, chuẩn nội xạ trên tích
ngoài. Luận văn này được thực hiện nhằm chứng minh một cách đầy đủ một
số định lý và mệnh đề về chuẩn tenxơ trên không gian Banach, và hai chuẩn
nội xạ, chuẩn xạ ảnh cảm sinh trên tích ngoài.
3. Đối tượng nghiên cứu
Luận văn tập trung nghiên cứu một số vấn đề về chuẩn trên tích ngoài
không gian Banach, cụ thể là nghiên cứu về chuẩn tenxơ trên không gian
Banach , chuẩn nội xạ và xạ ảnh trên tích ngoài.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Kết quả của luận văn này tạo ra những cơ sở mở đầu để nghiên cứu về
đại số ngoài trên không gian Banach.
5. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm ba chương :
Chương 1: Hệ thống lại các kiến thức chuẩn bị về tenxơ và tích ngoài,
các khái niệm cơ bản làm nền tảng xây dựng chương 2 và chương 3.
Chương 2: Nghiên cứu về chuẩn tenxơ trên không gian Banach, chuẩn
nội xạ và chuẩn xạ ảnh cảm sinh trên đó, cùng với tính phổ dụng trên hai
chuẩn này, theo kết quả nghiên cứu của Grothendieck.
Chương 3: Nghiên cứu về chuẩn nội xạ, chuẩn xạ ảnh trên tích ngoài
trên tinh thần mô phỏng theo kết quả nghiên cứu của Grothendieck .
Chương 1
MỘT SỐ KIẾN THỨC CHUẨN BỊ
Chương này sẽ cung cấp các kiến thức cơ bản để chúng ta hiểu được
các chương sau :
1.1. Đại số tenxơ
Nhắc lại không gian vectơ và không gian đối ngẫu với các ký hiệu
tenxơ.
Cho K= ( hoặc )
1( ,..., )ne e e là cơ sở của V .
( , ) { : /linV Hom V K f V K f
là ánh xạ tuyến tính }
1( ,..., )ne e e : đối ngẫu của V.
0 ,
,
1 ,
i j
j i
i j
e e
i j
1
1
:
, ,
n
i i
i i
i
n
i i i i
i
f V f f e f e
f x x f f x f x
Đổi cơ sở :
1
' '
' ' ' ' '
1 1
( ) ' ( ,..., )
,
n
n n
i i i
i i i i i i i
i i
e e e
x x e x e e C e C e
'( )
i
i nC C ma trận đổi cơ sở
Với
1 1 1
1' 2' '
2 2 2
1' 2' '
1' 2' '
.....
.. ..
... ... ...
..
n
n
n n
n
C C C
C C C
C
C C C
Công thức đổi toạ độ
'
'
'
n
i i i
i
i
x C x (theo luật tenxơ)
1' ' '
'
' 1
( ) ' ( ,...., );
n
n i
i
i
e e e f f e
' '
1
( ' 1... )
n
i i i
i
i
e C e i n
'( )ii nC C ,
Ma trận đổi cơ sở
* ( ) 'e e
Ta có 1 1( ) ( )t tC C C
' '
1
n
i
i i i
i
f C f
1.1.1. Tenxơ kiểu (p, q)
a/ Đặt : ( ) ( .... ... ; )qp pol
P q
T V Hom V V V V K (tập hợp các ánh xạ
đa tuyến tính cấp p+q từ .... ...
P q
V V V V vào K ).
( )qpT T V gọi là tenxơ kiểu (p, q) hay một tenxơ p lần hiệp biến, q lần
phản biến. Tức là :
1 1
1 1
: .... ...
( ,..., ; ,..., ) ( ,..., ; ,... )
P q
q q
p p
T V V V V K
v v f f T v v f f K
và T tuyến tính đối với từng biến một.
* ( )qpT V là một không gian vectơ trên K với các phép toán sau:
, ( ),qpT S T V K
1 1 1
1 1 1
1 1
1 1
( )( ,..., ; ,..., ) ( ,..., ; ,..., ) ( ,..., ; ,..., )
( )( ,..., ; ,..., ) ( ,..., ; ,..., )
q q q
p p p
q q
p p
T S v v f f T v v f f S v v f f
T v v f f T v v f f
b/ Tenxơ khai triển được
1 1
1 1
dn
1 1
1 1
1 *
1
...... .... ,( ,...., , ,...., )
sao cho :
( ,..., ; ,...., ) , ... , ..... ,
,..., ; ,....,
KH
p p
p q
q p p
p p q
q
p
T x x V x x V
T v v f f v v x f K
v v V f f V
T gọi là tenxơ kiểu (p, q) khai triển thành tích tenxơ của
1
1,...., , ,....,
p
qV x x V
*Tính chất
Với mọi tenxơ kiểu (p, q) đều là tổ hợp tuyến tính của các tenxơ khai
triển được .
Chọn 1( ) ( ,...., )ne e e là cơ sở của V
* 1( ) ( ,..., )ne e e là cơ sở của V
c/ Định lý (số chiều và cơ sở của ( )qpT V )
( )qpT V nhận
1
1 1{ .... .... / ,..., 1... ; ,...., 1... }
p
i q
ii
j j p pe e e e i i n j j n
làm cơ sở .
* dim ( )q p qpT V n
( )qpT V : không gian các kiểu (p, q) trên V.
* Với mọi tenxơ T kiểu (p, q) có:
1. 1
11. ..
1 ,...,
..... .....pq
qp
p
ij j i
j ji i
i i
T e e e eT
tắt 1
1
....
...
)( q
p
j j
i i
T T gọi là thành phần của T trong (e)
Ta sẽ cho hình dung cụ thể của 1
1
....
...
)( q
p
j j
i i
T T
1 *1,..., ; ,....,
q
pv v V f f V
1
n
j
i i j
j
v x e
, tức là 1( ,...., ), 1...ni i iv x x i p trong (e)
1
1
, ( ,..., )
n
i i j i i i
j n
j
f f e f f f
trong (e )
Lúc đó : 1 1
11
....1 1
1 1.....( ,..., ; ,..., ) .... ....
pq
qp
ij j iq q
p p j ji iT v v f f x x f fT
+TH1:p=1, q=0
0 * 11( ) ( , ) ( )
kh
linV Hom V K V T VT
+TH2: p=0, q=1
1 * ** 10 ( ) ( , ) ( )
KH
linT V Hom V K V V T V
+TH3: p=1, q=1
1 * 21 ( ) ( , )
p q
linT V Hom V V K n n
1
1
* 1 *
*
1
1 1 1 1
1 2
2 2 2 2
1 2
1
1
( ,..., ) , ( ,..., ) trong ( )
( ,..., ) trong( )
( ,...., ) trong ( )
.....
.....
( ) ; ( ; ) [ ,..., ]
............
...........
n
n
n
n
n
nj j i
i n i j n
nn n
n
e e e v x x e
e e e e
f f f e
T T T x
T T T x
T T T v f T x f f f
xT T
Ta đồng nhất ( )ji nT T trùng với toán tử tuyến tính từ V vào V mà ma
trận nó trong (e) chính là jiT
Tức là 11 ( ) ( )T V End V không gian các toán tử tuyến tính trên V.
+TH4: p=2, q=0
0
2 2( ) ( ) ( )
KH
bilT V Hom V V K T V :không gian các dạng song tuyến
tính trên V.
+TH5: p = 0, q = 0
0
0 ( )
QU
T V K
*Kết luận :
Đại số tuyến tính là môn học nghiên cứu các tenxơ cấp bé (bé hơn
bằng 2). Đại số đa tuyến tính là môn học nghiên cứu cấp tenxơ cấp tuỳ ý
( )qpT V
Ta có công thức đổi thành phần:
'
1 11 1
111 1
'..... ...... ''
' '.... ' .... '.... ......
q pq q
q pp p
j ij j j jj i
ij j ii i i iC C C CT T
luật tenxơ
1.1.2./ Đại số tenxơ
Đặt:
, 0
( ) ( )
, , , ( )
q
pp q
q
p
T V T V
T q p T T V
là không gian vectơ trên K.
* Ta định nghĩa tích tenxơ của các tenxơ:
1
1 1
1 1
1 1
( ) ( ); ( ) ( )
( )
Sao cho :
( ,..., , ,..., ; ,... )
( ,..., ; ,..., ) ( ,..., ; ,... )
q s
p r
q s
p r
q s
p p p r
q q q s
p p p r
T T V T V S T V T V
T S T V
T S v v v v f f
T v v f f S v v f f
*Tính chất
+Tính kết hợp : ( ) ( )T S R T S R
+Tính phân phối :
1 2 1 2
1 2 1 2
( )
( )
T T S T S T S
T S S T S T S
+Tính kết hợp với phép vô hướng : ( ) ( ) ( )T S T S T S
* Chú ý : T S S T
T(V) là đại số gọi là đại số tenxơ trên V.
1.2. Đại số các dạng ngoài
1.2.1. Các p-dạng (ngoài) trên X
Cho X là không gian vectơ n - chiều trên K
{ : ... /p w X X X K w : đa tuyến tính phản xứng} ( )pT X
( ) : ...p X X X X K
sao cho tuyến tính được trên từng biến
với : (..., ,..., ,....) (....., ,..., ,...)i j j iv v v v
Ta có :
( ) {0},khip X p n
Do đó chỉ cần xét ( ) {0}, 0,p X p n
Với mỗi ( )p X gọi là một p- dạng (ngoài ) trên X . Hay một dạng
cấp p trên X.
* Đặt biệt :
Khi p=1, ( )p X X
(dạng tuyến tính thông thường cấp 1 )
1.2.3. Tích ngoài
a/Tích ngoài của hai dạng (cấp 1) trên X
Cho 1 2 1, ( ) ( , )linX X Hom V K
Ta đã có :
1 2
1 2 1 2
1 2
:
( , ) ( )( , )
X K
v v v v
Ta định nghĩa tích ngoài của 1 2, :
1 2
1 2
1 2 1 2
:
( , ) ( )( , )
X X K
v v v v
Xác định bởi:
1 1 1
21 2
1 2 2 2
1 2
, ,1( , ) det
2! , ,
v v
v v
v v
Ta dễ dàng nhận thấy: 1 2 1 21 2, ( ) ( )X X
b/Tích ngoài của n dạng ( cấp 1 ) trên X
Cho 1 1,..., ( )
p X
Khi đó, tích ngoài 1 2 .... ( )p p X định nghĩa như sau:
1 2 ... : ....p X X X K
p
1 2
1 1
1( ... )( ,...., ) det( , ) , ,...,
!
p i
p j p pv v v v v Xp
Và (1) (2) ( ) 1 2... sgn( ) ...p p , với sgn( ) là dấu của
hoán vị .
Lấy là một p-dạng ngoài trên X, là q-dạng ngoài trên X. Khi đó
tích ngoài là (p+q)- dạng trên X,
+Với p q n , định nghĩa bởi :
1 2 (1) ( )
( , )
( 1) ( )
1( , ,..., ) sgn( ) ( ,..., )
! !
( ,..., )
p q p
p q
p p q
X X X X X
p q
X X
với ( , )p q là hoán vị của tập {1, 2, ., p+q} ,
sao cho:
(1) (2) ... ( ),
( 1) ( 2) ... ( )
p
p p p q
+Với p+q > n thì 0
1....
( ),
mm i i
X K sao cho : 1
1
1
....
1 ..
.... p
p
p
ii
i i
i i n
e e
,
11 ..... 1
( )
p mi i i i n
là thành phần của trong (e)=( 1 2, ,..., ke e e )
* Đặt biệt: m=n
( )n V là không gian 1nnC - chiều , cơ sở của nó gồm một dạng cấp
n- duy nhất 1 ... ne e
1 1 1
1 2
1 1
1 2
..
.. .. ... ..1.... ( ,..., )
.. .. .. ..!
...
n
n n
n n n
n
x x x
e e x x
n
x x x
Ở đây có một liên thông đóng giữa simple m- vectơ và không gian con
tuyến tính m chiều của X.
Lấy m X , khi đó không gian con tuyến tính liên kết là
Y={ : 0}x X x .
Nếu 0, dim( ) ,k Y m mỗi cơ sở vectơ 1 2, ,..., ke e e của Y thì sẽ
tồn tại một 1 2' : ... 'm k kX e e e .
(i) 0 m X là phân tích được nếu và chỉ nếu không gian con Y
liên kết của nó là m chiều, có thể nghĩ như không gian sinh bởi tập
( 1,..., )me e (tức là là không gian con nhỏ nhất chứa tập ( 1,..., )me e ).
(ii) Không gian con liên kết của hai , với 0 , m X là phân
tích được m –vectơ là phụ thuộc nếu và chỉ nếu ,0c c R .
(iii) Nếu khác 0 phân tích được m – vectơ, khác 0 phân tích được
n- vectơ thì 0 nếu và chỉ nếu không gian con liên kết với là
tổng trực tiếp của hai không gian con liên kết và .
(iv) Không gian con liên kết với khác 0 phân tích được m-vectơ
được chứa trong một không gian con liên kết với khác 0 phân tích được n-
vectơ nếu và chỉ nếu , m n X
1.3. Số chiều
dim( )X n , gọi ( 1,..., )ne e là cơ sở của X .
Cho mỗi m n , đặt ( , ) { :n m là ánh xạ mở rộng từ tập {1, 2, ,
m} đến tập {1, 2, , n}}.
Khi đó { (1) ( ): ( , )}, ... me n m e e e là cơ sở của m X .
dim( m X ) = ,khi 0mnC m n
dim 0 ,khim X m n .
dim(X)= , { }i i Ie cơ sở Hamel của X, với luật “” có thứ tự tốt trên I.
{ : ( , )}e I m là cơ sở của m X , dim ( m X )= , 1m .
Tập các ánh xạ liên kết ở trên được xét trên đa tạp Grassman G(X, m)
của tất cả không gian vectơ con m- chiều X.
Đặt 0( ) n mX X là không gian vectơ 2n .
1.4. Các định nghĩa
Định nghĩa 1: Nếu X, Y là không gian tuyến tính, dim(X)=m và ánh
xạ tuyến tính :f X Y thì ánh xạ tuyến tính :m m mf X Y được định
nghĩa bởi :
1 1
1 1
( ... ) ( ) .... ( )
(det )( ... ) , ,...,
m m m
m m
f x x f x f x
f x x x x X
+ Lấy X là không gian vectơ Hilbert m-chiều với dim(X)=n, lấy
1( ,..., )me e là cơ sở trực chuẩn của X, khi đó { : ( , )}e I m là cơ sở của
m X .
Với m n
Lấy ( , ) ( , ), , , , ,m n m nm X e e e R
Định nghĩa 2 : , : m mX X R bởi :
( , )
,
m n
Khi đó , là tích trong trên m X , { : ( , )}e I m là một cơ sở trực
chuẩn của m X . Chuẩn cảm sinh trên m X ký hiệu là . và
1/221/2
( , )
, , m
m n
X
Với X , Y là không gian Hilbert số chiều hữu hạn, nếu :f X Y là
ánh xạ tuyến tính thì ánh xạ tuyến tính :m m mf X Y thoả :
,mm f f m .
. là chuẩn tóan tử cảm sinh bởi tích trong .
+Lấy 1( ,..., )me e là cơ sở trực chuẩn của X.
1,..., nw w là cơ sở trực chuẩn của *X sao cho : 1 ,, 0 ,i j
i j
e w
i j
Định nghĩa 3: , : m mX X R bởi:
( , ) ( , ) ( , ( ,
, ,
n m n m n m n m
e w e w
với 1 ,,
0 ,
e w
Định nghĩa 4: Khi X, Y là không gian Banach. Ta định nghĩa
, : m mX X R
bởi :
1 1 1
1 1
1
( ) .... ( )
. . .... . .
... , ... det( ( ))
.. ..... ..
( ).... ( )
m
m m i j
m m m
x x x x
x x x x x x
x x x x
với mọi 1 1... , ...m m m mx x X x x X và tuyến tính có thể
mở rộng đến tích đầy đủ.
Xem m X
như không gian con của ( , )m X R , với ( , )m X R là không
gian vectơ của tất cả hàm m- tuyến tính luân phiên từ X ...X X X R .
Lấy 1 ....i i mi mx x X , 1( ,..., ) ....mx x X X
Khi đó 1 1 , 1 1... ( ,..., ) ... , ....ii m m m i mi
i i
x xx x x x x x
Ta dễ thấy nó là m-tuyến tính luân phiên.
Định nghĩa 5: Cho p < q, ta định nghĩa ánh xạ tuyến tính trên chuỗi:
:
:
p q q p
q p q p
X X X
X X X
Cho bởi :
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1
1 1
... , ... .... ...
... ... , ... ...
... , ...
.... ...
q p q p q p p q
q p q p q p p q
q p q p q p q p
p p q q
x x x x x x x x
x x x x x x x x
x x X x x X
x x x x X
và có thể mở rộng tuyến tính đến tích đầy đủ.
1 1 1
1 1 1 1
1 1
1
... .... , ...
... ... , ... ...
... , ...
....
q p p q
q p q p q p p q
p q q p q q
p p
x x x x x x
x x x x x x x x
x x X x x X
x x X
Ánh xạ tuyến tính :f X Y với X, Y là không gian Banach thì ánh xạ
tuyến tính :m m mf X Y ( do f có tương ứng 1-1 nên m f là tương ứng
1-1).
Lấy{ 1,..., }me e là cơ sở của X
Khi đó :
1 1 1 1.... ....
( .... ) ( ) ..... ( ) 0
p m p mm i i i i i i i i
f a e e a f e f e
Do f tương ứng 1-1 nên ( )i i If e là độc lập tuyến tính và
1 1( ) .... ( ) : , , , ,....pi i m n pf e f e i i m n i i I là cơ sở của m f (X),
Do đó
1 1 1... ...
0 , , 0
p p pi i j i i i i
a i a e e
Nếu f là toàn ánh thì m f cũng là toàn ánh .
Định nghĩa 6: Ta định nghĩa một cách tự nhiên như sau:
1 2 ... :m m mf f f X Y thoả:
1 2 1 1 (1) ( )
1 sgn( .... )( ... ) ( 1) ( ) .... ( )
!m m m m
f f f x x f x f x
m
( , )m X Y là không gian vectơ của tất cả m- tuyến tính luân phiên từ
...X X X X Y .
Định nghĩa 7: Cho không gian vectơ V trên trường K , không gian con
tuyến tính sinh bởi tập S (không cần hữu hạn ) được định nghĩa là giao của tất
cả các không gian con của V chứa S.
Nếu 1 2{ , ,..., }rS v v v là tập con hữu hạn của V
1
1 1 1
( ) ( ,..., )
{ .... / ,..., }
r
r r r
Span S span v v
v v K
Ví dụ : Không gian vectơ thực 3R có {(1, 0, 0), (0, 1, 0), (0, 0, 1)} là
tập sinh.
Định nghĩa 8: (toán tử )
Không gian tuyến tính T gọi là liên tục nếu và chỉ nếu
0 : , .M Tx M x x X
Ta dùng từ “toán tử” có nghĩa là “ toán tử tuyến tính liên tục”. Không
gian toán tử từ X Y , ký hiệu là ( ; )L X Y
Ta viết cho( ) ( ; )L X L X X .
Chuẩn toán tử định nghĩa trên ( ; )L X Y :
sup{ : }XT Tx x B , ở đó có một chuẩn và TS T S
+ Toán tử T là phép đẳng cự nếu ,Tx x x
Không gian X, Y được gọi là đẳng cự nếu có một phép đẳng cự từ
X Y .
+ Một toán tử T gọi là đẳng cấu nếu nó là một song tuyến tính và 1,T T
là liên tục .
Không gian X, Y gọi là đẳng cấu nếu nó có một phép đẳng cấu từ
X Y .
Định nghĩa 9: Một hàm tuyến tính bị chặn L trên H là một hàm tuyến tính
khi tồn tại hằng số c >0 thoả ( ) ,L h c h h H .
Và ta có một hàm tuyến tính bị chặn nếu và chỉ nếu nó là liên tục .
Cho một hàm tuyến tính bị chặn :L H F , được định nghĩa :
sup{ ( ) : 1}L L h h với L là một chuẩn của L.
Chương 2
CHUẨN TENXƠ TRÊN KHÔNG GIAN BANACH
2.1. Mở đầu
Lấy X, Y, Z là không gian tuyến tính trên trường K (K= hay ).