Keyboard shortcuts

Press ← or → to navigate between chapters

Press S or / to search in the book

Press ? to show this help

Press Esc to hide this help

2018-1

设 为 Hilbert 空间, 和 都为从 到 的算子,任意 ,都有 。求证:

  1. 和 都为线性算子
  2. 为单射当且仅当 在 中稠密
  3. 和 都为有界线性算子

解答

1. 和 都为线性算子

先验证 为线性算子:

再验证 为线性算子:

2. 为单射当且仅当 在 中稠密

充分性

假设 不稠密,即 。则由 Hahn-Banach 定理, 使得 且 。

见 is in the closure of iff there is no bounded linear functional on

则 ,即 没有唯一解,即 不为单射。

必要性

在 中稠密,即 ,即 。

取 ,则 ,即 。

,则 使得 ,则 ,即 ,即 为单射。

3. 和 都为有界线性算子

,有

故 ,即 闭,进而 为闭算子。由闭图像定理, 为有界线性算子。

同理可证 为有界线性算子。