问答题
设X和Y都是Banach空间。证明乘积空间X×Y,赋有范数
‖(x,y)‖=‖x‖+‖y‖, (x,y)∈X×Y,
是Banach空间。
【正确答案】为了证明X×Y是完备的。设{(xn,yn)}是X×Y上的柯西列。由于
‖(xn,yn)-(xm,ym)‖=‖(xn-xm,yn-ym)‖=‖xn-xm‖+‖yn-ym‖;
所以对所有n,m≥1,有
‖xn-xm‖≤‖(xn,yn)-(xm,ym)‖,
‖yn-ym‖≤‖(xn,yn)-(xm,ym)‖
这就证明了{xn}和{yn}分别是X和Y中的柯西列。因为X和Y是Banach空间,所以它们都收敛。设xn→x且yn→y,则
‖(xn,yn)-(x,y)‖=‖(xn-x,yn-y)‖=‖xn-x‖+‖yn-y‖→0,
即在X×Y中(xn,yn)→(x,y)。这就证明了要证的结果。
【答案解析】