Gilbert fazolari. Rits teoremasi. Gilbert fazosining ortogonal yoyilmasi

Gilbert fazolari. Rits teoremasi. Gilbert fazosining ortogonal yoyilmasi

Reja:

1. Gilbert fazosi

2. Rits teoremasi

3. Gibert fazosining ortogonal yoyilmasi

Evklid fazosini normalangan fazo sifatida qarasak, u to‘la bo‘lishi yoki bo‘lmasligi mumkin. Agar E Evklid fazosi to‘la bo‘lmasa, u holda uning

to‘ldiruvchisi bo‘lgan Banax fazosini E^ˆ
bilan belgilaymiz.

1. 
   teorema. Evklid fazosining to‘ldiruvchisi ham Evklid fazosi bo‘ladi.
   

Isboti. Bu teorema metrik fazolarning to‘ldiruvchisi haqidagi teorema

isbotiga o‘xshab isbotlanadi. To‘ldiruvchi fazo E^ˆ
ning x va u elementlarini olamiz.

^Aytaylik ^хn
^va  ^yn
E fazoning elementlaridan tuzilgan va mos ravishda x va u

ga yaqinlashuvchi ketma-ketliklar bo‘lsin.

Agar (х_n , y_n )
conli ketma-ketlikni qarasak, ushbu

(х_n , y_n )  (x_m , y_m ) 
(x_n , y_n  y_m ) 
(x_n  x_m , y_m ) 

 x_n
y_n  y_m

• 
  x_n  x_m y_m
  

^{tengsizlikdan} ^{(хn , yn )}
ketma-ketlikning fundamental ketma-ketlik ekanligi kelib

n n
chiqadi. Demak, ^{lim(x , y )}
n
^{Bu limit} ^х_n ^,^y_n
mavjud.

ketma-ketliklarga emas, balki faqat x va y

elementlarigagina bog‘liqligi bevosita tekshiriladi.

Endi E^ˆ
da skalyar ko‘paytmani aniqlaymiz: (x, y)  lim(x , y ).

n n
n

Bu ifodaning skalyar ko‘paytma ekanligi E dagi skalyar ko‘paytma ta’rifining 1-4 shartlarida limitga o‘tish natijasida kelib chiqadi.
Masalan, 1- shart
(x, y)  lim(x_n , y_n )  lim( y_n , x_n )  ( y, x).

n


Shunga o‘xshash
n

n
х  lim x
n
 lim
n
 (x, x).

Demak, E^ˆ
Evklid fazosi ekan.

Ta’rif. Cheksiz o‘lchamli to‘la Evklid fazosi Gilbert fazosi deyiladi.

2. 
   teorema. Banax fazosi Gilbert fazosi bo‘lishi uchun undagi norma, ixtiyoriy x, y uchun
   

х  у ² 
х  у
2  2 _
х ² 
_у 2 _

shartni qanoatlantirishi zarur va yetarli.

Misollar. 1) l₂ fazoning elementlari

_



п1
х ²  
shartni qanoatlantiruvchi

п
x=(x₁, x₂, . . . , x_n, . . .) ketma-ketliklardan iborat.





^{Bu fazoda skalyar ko‘paytma}  ^{x, y} ^ _ ^x_i ^y_i
i1
kabi aniqlanadi.

2. 
   L₂[a,b] - fazo, [a,b] oraliqda kvadrati bilan integrallanuvchi funksiyalar fazosi.
   

b
Bu fazoda skalyar ko‘paytma (f,g)= _ f (t)g(t)dt
a
ko‘rinishda olinadi.

2. 
   Agar H₁, H₂ Gilbert fazolari bo‘lsa, u holda ularning to‘g‘ri yig‘indisi
   

yordamida yangi Gilbert fazosini aniqlash mumkin:
H  H₁  H₂ .

^{H ning elementlari} ^h₁^{, h}₂ 
ko‘rinishdagi juftliklardan iborat. Bu yerda

h₁  H ₁ ,
h₂  H ₂
va H da skalyar ko‘paytma

_{}h ,h _,_h^', h^' _  _h ,h^' _  _h ,h^' _
1 2 1 2 1 1 2 2

ko‘rinishda kiritiladi.

Mashqlar

1. 
   Sonlar o‘qida quyidagi funksiyalar yordamida normani aniqlab bo‘ladimi?
   

a) arctgx ; b)
; c)
x 1 ; d)
e) x²

2. 
   
   a
   Aytaylik, L tekislikdagi vektorlar to‘plami, x va y lar ^→
   

vektorning Dekart

koordinatalari bo‘lsin. L da quyidagi funksiyalar norma yordamida normani aniqlab bo‘ladimi?

→
a) f (a) 
→
; b)
f (a)  x  y ;

→
→

3. 
   f (a)  max_ x ; y _
   
4. 
   f (a)  
   

3. 
   Aytaylik, P haqiqiy koeffitsentli ko‘phadlarning chiziqli fazosi bo‘lsin. P
   

to‘plamda norma sifatida

1. 
   ko‘phadning 0 nuqtadagi qiymatining absolyut qiymatini;
   
2. 
   ko‘phad koeffitsentlari modullari yig‘indisini olish mumkinmi?
   

4. 
   Norma aksiomalari sistemasi zidsiz va erkli ekanligini isbotlang.
   

5. 
   
   R
   Chiziqli normalangan fazo fazo ekanligini isbotlang.
   

(x, y) 
x  y
masofaga nisbatan metrik

6. 
   
   1
   ⁿ
   
7. 
   
   R
   
   
   ⁿ
   

ning normalangan fazo ekanligini tekshiring.
ning normalangan fazo ekanligini tekshiring.

8. 
   m ning normalangan fazo ekanligini tekshiring.
   

9.a) C₁[a,b], b) Dⁿ[a,b] larning normalangan fazo ekanligini tekshiring.

10. 
    Sonlar o‘qida quiydagi formulalar skalyar ko‘paytmani aniqlaydimi?
    

1. 
   (x, y)  xy;
   
2. 
   (x, y)  xy³;
   
3. 
   (x, y)  5xy;
   

10. 
    Aytaylik, V tekislikdagi vektorlar to‘plami,
    

a  (a₁, a₂ )
va b  (b₁,b₂ )

bo‘lsin. Quyidagi formulalar V da skalyar ko‘paytma aniqlaydimi?

→ →
a) (a,b)  a₁b₁;
→ →
c) (a,b)  a₁b₁  2a₂b₂ ;
→ →
→
b) (a,b)  a₁b₁  a₂b₂ ;
→
d) (a,b)  a₁b₁  2a₂b₂  a₁b₂  a₂b₁;

1 2 1 2
e) (a,b)  (a ²  a ² )(b ²  b ² );

10. 
    Tekislikdagi vektorlar to‘plami V da ushbu formula
    

→ → →
(a,b)  a  b  cos³ 
→ ^→
bu yerda  a va b vektorlar orasidagi burchak, skalyar ko‘paytma aniqlaydimi?

Ko‘rsatma:
→
a  (1;0),
→
b  (0;1),
^→ 2 2
c  ( , )
vektorlar uchun skalyar

2 2
ko‘paytmaning 2-aksiomasini tekshiring.
Izoh. Bu misol skalyar ko‘paytmaning 2-aksiomasi qolgan aksiomalarga bog‘liq emasligini ko‘rsatadi.

10. 
    Skalyar ko‘paytmaning birinchi aksiomasi qolgan aksiomalarga bog‘liq emasligini ko‘rsating.
    
11. 
    Skalyar ko‘paytmaning to‘rtinchi aksiomasi qolgan aksiomalarga bog‘liq emasligini isbotlang.
    

10. 
    Evklid fazosi
    

ekanligini isbotlang.
x  normaga nisbatan normalangan fazo

10. 
    C₂ [a,b] ning normalangan fazo ekanligini isbotlang.
    

10. 
    17.
    

𝑙₂
- normalangan fazo ekanligini isbotlang.

10. 
    
    
    n
    Koshi tengsizligini isbotlang:
    

_a_k b_k   ,

bu yerda


a_k , b_k
k 1

(k=1, 2, 3, …, n) ixtiyoriy haqiqiy sonlar.

10. 
    Koshining umumlashgan tengsizligini isbotlang:
    


_a_k b_k   ,
k 1

bu yerda a_k
va b_k


_a

k
² va
k 1


_b
2
k
k 1

qatorlar yaqinlashuvchi bo‘ladigan ixtiyoriy

haqiqiy sonlar.

10. 
    a) Bunyakovskiy tengsizligini isbotlang:
    

b
_ f (x)g(x)dx  
a
b
_ g ² (x)dx;
a

b) Minkovskiy tengsizligini isbotlang:

  ,

R
bu yerda f va g [a,b] da uzluksiz bo‘lgan ixtiyoriy funksiyalar.

10. 
    (3; -5; -3) elementning