设 X 为 Banach 空间,fn∈X′,假设任取 x∈X,都有 n=1∑∞∣fn(x)∣<∞。求证:存在 C≥0,使得任取 F∈X′′,有 n=1∑∞∣F(fn)∣≤C∥F∥。
取 θn∈K,∣θn∣=1,则 ∀x∈X,有
(n=1∑Nθnfn)(x)=n=1∑Nθnfn(x)≤n=1∑N∣θnfn(x)∣≤n=1∑∞∣fn(x)∣<∞
故 ∀x∈X,N,θsup(n=1∑Nθnfn)(x)<∞。由一致有界性原理,N,θsup∥n=1∑Nθnfn∥<∞。
∀F∈X′′,有
n=1∑N∣F(fn)∣=n=1∑N[sgnF(fn)]F(fn)=n=1∑NF[sgnF(fn)fn]=F[n=1∑NsgnF(fn)fn]≤N,θsup∥n=1∑Nθnfn∥∥F∥
令 N→∞,则 C=N,θsup∥n=1∑Nθnfn∥ 即为所求。