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部分空間の証明

Sを距離空間、Yをノルム空間とし、SからYへの連続写像全体の集合をC(S,Y)で表す。また、Cb(S,Y)=Fb(S,Y)∩C(S,Y)と置く。 ただし、F(S,Y)はSからYへの写像全体の集合で、Fb(S,Y)={u∈F(S,Y)| sup(t∈S)||u(t)||_Y<∞}でとします。 この時Cb(S,Y)はFb(S,Y)の閉部分空間であることを示せ。 定義として Xの部分集合YがXの部分空間である ⇔∀u,v∈Y,∀α,β∈Kに対してαx+βy∈Y まず感覚的にですが、Cb(S,Y)⊂Fb(S,Y)なので部分集合であることはOK 後は∀u,v∈Cb(S,Y)、∀α,β∈Kに対してαx+βy∈Cb(S,Y)を示す。 u,v∈Cb(S,Y)よりx,y∈Fb(S,Y) 任意のt∈Sに対して、 ||(αu+βv)(t)||=||αu(t)+βv(t)|| ≦||αu(t)||+||βv(t)||=|α|*||u(t)||+|β|*||v(t)|| ≦|α|sup(t∈S)||u(t)||+|β|sup(t∈S)||v(t)|| となるので有界であることは示せました。 後は連続性と閉集合であることを示したいのですが、 これはどのように示せばいいのでしょうか? 連続写像の和、スカラー倍は確かに連続写像となることは、 集合と位相あたりの本に書いてあったような気がしましたが…。

みんなの回答

  • kabaokaba
  • ベストアンサー率51% (724/1416)
回答No.1

部分集合,有界であることの証明は問題ないです #x,yは不要ですけど,たんなるTypoでしょうから 連続性は・・・これが示せないのはちょっとまずいですよ. 「u,vが連続ならばαu+βvも連続」 相手がノルム空間とか距離空間なので 普通のεδ,つまりRのときと同じです. 閉集合かどうかですが, F(S,Y)とかには普通にsupノルムで距離とか位相が 入ってるのでしょうから, この手の議論のときは,点列で示すのが定石です. つまり, Cb(S,Y)の収束点列{fn} (fに収束するとする)をとると fはCb(S,Y)に属する ってことを示すということで, fの有界性とfの連続性を示します.

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