问答题
设H为Hilbert空间,S,T∈BL(H)。若T为紧的且
(i)S*S≤T*T 或 (ii)SS*≤TT*,
求证:S为紧算子。
【正确答案】记号A≤B的意思是A,B为自伴的且对所有x∈H有<Ax,x>≤<Bx,x>。现假设S*S≤T*T,{xn}为H中一有界列。则对x∈H有
<Sx,Sx>=<S*Sx,x>≤<T*Tx,x>=<Tx,Tx>,
‖Sx‖2≤‖Tx‖2
因此对所有n,m有
‖S(xn-xm)‖≤‖T(xn-xm)‖ (5)
由于T为紧算子,{Txn}有收敛子列{Txnj}。这由(5)式可以推出{Sxn}为H的柯西列,因而必收敛。这就证明了若(i)成立则s为紧算子。
现设(ii)成立。知T*为紧的,由已证的第一种情形知S*必为紧算子,因此S也必为紧算子
【答案解析】