设X是度量空间,为X的覆盖.若对每个x∈X,x属于至多有限个Vi,则称是X的点态有限覆盖.证明X是紧的当且仅当X的每个点态有限开覆盖有有限子覆盖.
设Y是赋范空间X的闭子空问。证明xn+Y→x+y当且仅当存在Y中的序列{yn)使得xn+yn→x∈X
设(X,ρ)是紧度量空间,T是X到自身的映射且满足条件:对任意x,y∈X,当x≠y时,ρ(Tx,Ty)<ρ(x,y).证明T在X上有唯一不动点.
设X是Banach空间,,且m>0,x∈X有‖Tx‖≥m‖x‖.证明:当且仅当dim X<∞.
设E是赋范空间X的子集,Y=spanE,a∈X。证明当且仅当对所有在E上恒为0的f∈X’'有f(a)=0。
证明Banach空间X是严格凸的当且仅当对任意x*∈X*,x*≠θ,若z1,z2∈X,‖z1‖=‖z2‖=1使(x*,z1)=(x*,z2)=(x*,x),则必有z1=z2.
设X是K上的赋范线性空间,S={x∈X:‖x‖≤1}。设g:S→K是一个映射,使得
g(kx+y)=kg(z)+g(y), (4)
其中x,y和kx+y属于S,k在中。证明g能唯一地延拓到X上的线性泛函f。再证明f是连续的当且仅当g是连续的。
设H是复Hilbert空间,为自共轭算子,{Eλ}是T的谱系,ε>0,Ωε={λ∈σ(T):|λ|≥ε}.证明:T是紧算子当且仅当对任意的ε>0,有Tε=λdEλ是有界的有限秩算子.
设X是自反Banach空间,,又设对任意{xn}X当时有Txn→Tx(n→∞),证明T是紧算子.