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गणित · পরিভাষা

बानाख समष्टि কী?

परिभाषा 5.19 विश्वविद्यालय गणित — स्नातक वर्ष 2 · অধ্যায় 5 — मानदंडित सदिश समष्टियाँ

बानाख समष्टि पूर्ण मानदंडित समष्टि होती है। उदाहरण: हर परिमित-विमीय मानदंडित समष्टि (प्रमेय 5.13); (C([a, b]),∥⋅∥∞)\bigl(C(\intcc{a}{b}), \norm\cdot_\infty\bigr) (प्रमेय 4.9); और Lc(E,F)\mathcal{L}_c(E, F) जब FF बानाख हो (उपपत्ति का वही ढर्रा जो संतत फलनों के लिए था)। अनुदाहरण: (C([0, 1]),∥⋅∥1)\bigl(C(\intcc{0}{1}), \norm\cdot_1\bigr) (अभ्यास 5.7)।

উদাহরণ

उदाहरण 5.20 (समाकलन का संकारक मानदंड)

(C([0, 1]),∥⋅∥∞)\bigl(C(\intcc01), \norm\cdot_\infty\bigr) पर T(f)(x)=∫0xf(t)  ⁣dtT(f)(x) = \int_0^x f(t)\,\dd t लीजिए (यह अंतःरूपांतरण है: T(f)T(f) संतत है)। विधि 5.9 चलाइए। ऊपरी परिबंध:

∣T(f)(x)∣≤∫0x∣f∣≤x ∥f∥∞≤∥f∥∞,\abs{T(f)(x)} \leq \int_0^x\abs f \leq x\,\norm f_\infty \leq \norm f_\infty ,

अतः ∣∣∣T∣∣∣≤1\vertiii T \leq 1। साक्षी: f≡1f \equiv 1 से T(f)(x)=xT(f)(x) = x और ∥T(f)∥∞=1=∥f∥∞\norm{T(f)}_\infty = 1 = \norm f_\infty मिलता है: अतः प्राप्त, ∣∣∣T∣∣∣=1\vertiii T = 1। परंतु ध्यान दीजिए कि ∣∣∣T2∣∣∣=12≠∣∣∣T∣∣∣2\vertiii{T^2} = \frac12 \neq \vertiii T^2: वास्तव में T2(f)(x)=∫0x(x−t)f(t) ⁣dtT^2(f)(x) = \int_0^x(x - t)f(t)\dd t के लिए ∣T2(f)(x)∣≤x22∥f∥∞\abs{T^2(f)(x)} \leq \frac{x^2}2\norm f_\infty, जो फिर f≡1f \equiv 1 पर प्राप्त होता है; और सामान्यतः ∣∣∣Tn∣∣∣=1n!\vertiii{T^n} = \frac1{n!} — अर्थात् उपगुणात्मक परिबंध ∣∣∣T∣∣∣n=1\vertiii T^n = 1 एक क्रमगुणित जितना चूक जाता है। यही वह परिघटना है जिसे अध्याय 4 की सप्ताहांत समस्या की पुनरावृत्त-युक्ति रैखिक अवकल समीकरणों की वैश्विक हल्यता में बदल देती है।

उदाहरण 5.22 (आव्यूह घातांकी, पहला परिचय)

आव्यूह घातांकी: किसी भी उपगुणात्मक मानदंड के साथ Mn(K)\mathcal{M}_n(K) (∣∣∣AB∣∣∣≤∣∣∣A∣∣∣∣∣∣B∣∣∣\vertiii{AB} \leq \vertiii A \vertiii B) बानाख है (परिमित विमा)। तब प्रत्येक AA के लिए

eA=∑k=0∞Akk!\eu^A = \sum_{k=0}^{\infty} \frac{A^k}{k!}

निरपेक्ष रूप से अभिसरित होती है (∣∣∣Ak/k!∣∣∣≤∣∣∣A∣∣∣k/k!\vertiii{A^k/k!} \leq \vertiii A^k /k!, जो योग्य है): अतः सुपरिभाषित। अध्याय 16 इसका क्रमबद्ध उपयोग करता है।

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