问答题
设X,Y为赋范空间,F∈BL(X,y)。求证;
‖F‖=sup{|y'(F(x))|:x∈X,‖x‖≤1,y'∈Y',‖y'‖≤1}
【正确答案】设
S={|y'(F(x))|:x∈X,‖x‖≤1, y'∈Y',‖y'‖≤1}
对α∈S,
α=|y'(F(x))|≤‖y'‖ ‖F(x)‖≤‖y'‖ ‖F‖ ‖x‖≤‖F‖
这就证明了‖F‖为S的上界。若‖F‖=0,则
supS=0=‖F‖
故不妨设‖F‖≠0。由‖F‖的定义,存在xn∈X,‖xn‖≤1,
‖F(xn)‖→‖F‖,n→∞
所以对足够大的n有yn=F(xn)≠0。对这样的n,存在y'n∈Y'使得
y'n(yn)=‖yn‖, ‖y'n‖=1
因此
‖yn‖=y'n(yn)=yn(F(xn))=|yn(F(xn))|∈S
由于‖yn‖=‖F(xn)‖→‖F‖,故有‖F‖=sups
【答案解析】