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Banachraum, Dualraum

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Funktionalanalysis

Tags: Funktionalanalysis

 
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Didgeridoo

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14:51 Uhr, 26.03.2014

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Ich habe einen reellen Banachraum X gegeben, (εn)n1 sei eine positive Nullfolge und (fn)n eine Folge im Dualraum X* s.d. r>0 und xBr(0),C(x) s.d.
fn(x)εnfn+C(x) ,n1. (*)
Nun soll ich zeigen, dass (fn)n beschränkt ist.
D.h. ich muss doch zeigen, dass fn=supx=1fn(x)< ist, oder?

Was mich allerdings an der ganzen Sache irritiert, ist die Abschätzung (*). Zum einen habe ich das Gefühl, sie ist nicht notwendig und zum anderen verwirrt es mich, weil da drin schon fn vorkommt.

Jedes fn ist ja in X* also dem Dualraum von X, d.h. jedes fn ist stetig und beschränkt, d.h. fn(x)xC
Für xBr(0), ist also fn(x)< also insbesondere auch fn(x)<.

Wozu brauche ich die Abschätzung (*)?

Kann mir da jemand auf die Sprünge helfen, ich wäre euch sehr dankbar.

LG Didgi




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DrBoogie

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15:05 Uhr, 26.03.2014

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Was ist über die Funktion C(x) gesagt? Gar nichts?




Didgeridoo

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15:10 Uhr, 26.03.2014

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Nein, über C(x) wird nichts weiter gesagt, ausser dass die Werte in liegen.
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DrBoogie

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15:17 Uhr, 26.03.2014

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Ich glaube, hier muss man den Prinzip der gleichmäßigen Beschränktheit benutzen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Prinzip_der_gleichm%C3%A4%C3%9Figen_Beschr%C3%A4nktheit

Didgeridoo

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15:51 Uhr, 26.03.2014

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Ja, das habe ich mir auch gedacht, aber ich frage mich dann, wieso sie diese Abschätzung angeben? Naja...
Also du meinst, ich kann dann einfach sagen, weil supfnX*fn(x)xC, weil fnX*, also beschränkt und falls xBr(0) liegt, dann ist x< also insbesondere xC< und dann können wir den Satz von Banach Steinhaus über die gleichmässige Beschränktheit nutzen und bekommen dann, dass fn<
Macht das Sinn?
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DrBoogie

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15:54 Uhr, 26.03.2014

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Irgendwo muss man ja die Folge εn nutzen. Wobei meines Erachtens muss sie nicht unbedingt eine Nullfolge sein, es würde reichen, wenn sie einfach nur beschränkt wäre.
Didgeridoo

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17:58 Uhr, 26.03.2014

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Ok. Also wir wissen ja, dass
fn(x)εnfn+C(x), xBr(0), fn ist auf diesem Ball ja auch beschränkt, denn ||.|| ist doch eine stetige Funktion, oder? Also ist εnfn+C(x)<,xBr(0), aber da wir immer solch ein r finden, gilt diese Ungleichung also für jedes xX, insbesondere ist dann der supfn(x)< und dann können wir das Beschränktheitsprinzip anwenden, ist das so richtig argumentiert?


Vielen Dank schon im Voraus.
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DrBoogie

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20:38 Uhr, 26.03.2014

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Ne, leider nicht ganz. Was wir brauchen: dass für jedes fixiertes x fn(x) beschränkt ist, als Folge gesehen. Dann würde der Prinzip der gleichmäßigen Beschränktheit greifen und wir könnten folgern, dass auch die Folge fn beschränkt ist.

Also wir müssen Folgendes zeigen: fn(x) beschränkt für jedes beliebiege fixierte x. Da f_n alle linear sind und wir skalieren können, reicht auch zu zeigen, dass fn(x) für jedes x aus BR(0) beschränkt ist. Und zwar als Folge. Das haben wir noch nicht gezeigt, und ich hatte Unrecht, da reicht wohl nicht, wenn εn nur beschränkt ist. Damit müssen wir noch irgendwie das nutzen, dass εn eine Nullfolge ist. Damit ist diese Aufgabe noch nicht gelöst, sorry. Ich denke jetzt darüber nach, vielleicht fällt mir irgendeine Idee ein. :-)

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