习题 2.33
设 为赋范空间, 为 的非空子集, 令 : 任取 , 都有 . 求证: 为 的闭线性子空间. 求 和 .
解答
解答使用 DeepSeek v3.2 Speciale 生成
证明:
首先证明 是 的线性子空间。
- ,因为对任意 ,,故 。
- 若 ,(标量域),则对任意 有 ,。于是
故 。因此 是线性子空间。
再证明 是闭的。
设 且 。对任意 ,由于 连续,有
因此 ,故 是闭的。
计算:
- 。
由 Hahn-Banach 定理,若 ,则存在 使得 。从而只有 满足条件,故 。 - 。
条件“对任意 ,”空真成立,故所有 均满足,因此 。
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