§ II.3.2

Эрмитовы векторные пространства

[3/33%]
Показать
LaTeX
Задача II.3.2.1

CO(n)={A∈Mn(C)∣tA⋅A=E}\mathbb {C} O(n)=\left\{ \left.A \in M_{n}(\mathbb {C})\right|^{t} A \cdot A=E\right\} — определение комплексной ортогональной группы. Понятно, что O(n)⊂CO(n)O(n) \subset \mathbb {C} O(n) и SO(n)⊂SCO(n)S O(n) \subset S \mathbb {C} O(n) (подгруппы в O(n)O(n) и CO(n)\mathbb {C} O(n) элементов с определителем 1). Можно ли по аналогии с теоремой 2 говорить о включениях CO(n)⊂U(n)\mathbb {C} O(n) \subset U(n) и SCO(n)⊂U(n)S \mathbb {C} O(n) \subset U(n)?

?
Задача II.3.2.2

Показать, что метрики d1d_{1} и d2d_{2} из п. 5 не индуцируются каким-либо скалярным произведением на Rn\mathbb {R}^{n} (аналогично на Cn\mathbb {C}^{n}).

?
Задача II.3.2.3

Используя функциональные средства, проверить, что формулой

∥x∥p=(∑i=1n∣xi∣p)1/p \left\| \mathbf{x}\right\| _{p}=\left(\sum _{i=1}^{n}\left|x_{i}\right|^{p}\right)^{1 / p}

для любого p⩾1p \geqslant 1 на пространстве Rn\mathbb {R}^{n} задаётся норма (так называемая lpl_{p}-норма). Проверить, что

lim⁡p→∞(∑i=1n∣xi∣p)1/p=max⁡1⩽i⩽n∣xi∣ \lim _{p \rightarrow \infty }\left(\sum _{i=1}^{n}\left|x_{i}\right|^{p}\right)^{1 / p}=\max _{1 \leqslant i \leqslant n}\left|x_{i}\right|

Тогда формально можно считать d1(x,y)=∥x−y∥∞d_{1}(\mathbf{x}, \mathbf{y})=\left\| \mathbf{x}-\mathbf{y}\right\|_{\infty } (очевидно, что d2(x,y)=∥x−y∥1,d(x,y)=∥x−y∥2d_{2}(\mathbf{x}, \mathbf{y})=\left\| \mathbf{x}-\mathbf{y}\right\|_{1}, d(\mathbf{x}, \mathbf{y})=\left\| \mathbf{x}-\mathbf{y}\right\|_{2}).

На векторном пространстве C(0,1)C(0,1) непрерывных функций f:[0,1]→Rf:[0,1] \rightarrow \mathbb {R} существуют аналоги указанных норм:

∥f∥∞=max⁡0⩽t⩽1∣f(t)∣,∥f∥1=∫01∣f(t)∣dt. \left\| f\right\| _{\infty }=\max _{0 \leqslant t \leqslant 1}\left|f(t)\right|, \quad \left\| f\right\| _{1}=\int _{0}^{1}\left|f(t)\right| d t.

Более общо: ∥f∥p=(∫01∣f(t)∣pdt)1/p\left\| f\right\|_{p}=\left(\int_{0}^{1}|f(t)|^{p} d t\right)^{1 / p} (это упражнение носит необязательный характер).

?