Denne artikel handler om funktionsrumsnorm. For den finit-dimensionelle vektorrumsafstand, se Tjebyshev-afstand. For den ensartede norm i additiv kombinatorik, se Gowers norm.

Denne artikel har brug for yderligere citater til verifikation. Hjælp venligst med at forbedre denne artikel ved at tilføje citater til pålidelige kilder. Ukilderet materiale kan blive anfægtet og fjernet.
Find kilder: “Uniform norm” – nyheder – aviser – bøger – scholar – JSTOR (december 2009) (Lær hvordan og hvornår du kan fjerne denne skabelonbesked)

I matematisk analyse tildeler den ensartede norm (eller sup norm) til reelt eller komplekst værdiafgrænsede funktioner f defineret på et sæt S det ikke-negative tal

Den omkreds af kvadratet er mængden af punkter i R2, hvor sup norm er lig med en fast positiv konstant.

‖ f ‖ ∞ = ‖ f ‖ ∞ , S = sup { | f ( x ) | : x ∈ S } . {\displaystyle \|f\|_{\infty }=\|f\|_{\infty ,S}=\sup \left\{\,\left|f(x)\right|:x\in S\,\right\}.} \f\|_{\infty }=\|f\|_{\infty ,S}=\sup \left\{\,\left|f(x)\right|:x\in S\,\right\}.

Denne norm kaldes også supremum-normen, Tebyshev-normen, uendelighedsnormen, eller, når supremum faktisk er maksimum, max-normen. Navnet “ensartet norm” stammer fra det faktum, at en sekvens af funktioner { f n } {\displaystyle \{f_{n}\}} \{f_{n}\} konvergerer mod f {\displaystyle f} f under den metrik, der er afledt af den ensartede norm, hvis og kun hvis f n {\displaystyle f_{n}}} f_{n} konvergerer mod f {\displaystyle f}} f ensartet.

Den metrik, der genereres af denne norm, kaldes Tjebyshev-metrikken, efter Pafnuty Tjebyshev, som var den første, der systematisk undersøgte den.

Hvis vi tillader ubegrænsede funktioner, giver denne formel ikke en norm eller metrik i streng forstand, selv om den opnåede såkaldte udvidede metrik stadig gør det muligt at definere en topologi på det pågældende funktionsrum.

Hvis f er en kontinuert funktion på et lukket interval, eller mere generelt en kompakt mængde, så er den afgrænset, og supremum i ovenstående definition opnås ved Weierstrass ekstremværditeorem, så vi kan erstatte supremum med maksimum. I dette tilfælde kaldes normen også for maksimumsnorm.For en vektor x = ( x 1 , … , x n ) {\displaystyle x=(x_{1},\dots ,x_{n})} x=(x_{1},\dots ,x_{n}) i et finite dimensionelt koordinatrum, tager den formen

‖ x ‖ ∞ = max { | x 1 | , … , | x n | } . {\displaystyle \|x\|_{\infty }=\max\{|x_{1}|,\dots ,|x_{n}|\}.} \|x\|_{\infty }=\max\{|x_{1}|,\dots ,|x_{n}|\}.

Grunden til subscriptet “∞” er, at når f er kontinuert

lim p → ∞ ‖ f ‖ p = ‖ f ‖ ∞ , {\displaystyle \lim _{p\rightarrow \infty }\|f\|_{p}=\|f\|_{{\infty },} \lim _{p\rightarrow \infty }\|f\|_{p}=\|f\|_{\infty },

hvor

‖ f ‖ p = ( ∫ D | f | p d μ ) 1 / p {\displaystyle \|f\|_{p}=\left(\int _{D}\left|f\right|^{p}\,d\mu \right)^{1/p}}} \|f\|_{p}=\left(\int _{D}\left|f\right|^{p}\,d\mu \right)^{1/p}

hvor D er domænet for f (og integralet svarer til en sum, hvis D er en diskret mængde).

Den binære funktion

d ( f , g ) = ‖ f – g ‖ ∞ {\displaystyle d(f,g)=\|f-g\|_{\infty }} d(f,g)=\|f-g\|_{\infty }

er så en metrik på rummet af alle afgrænsede funktioner (og naturligvis enhver af dens delmængder) på et bestemt domæne. En sekvens { fn : n = 1, 2, 3, … } konvergerer ensartet mod en funktion f, hvis og kun hvis

lim n → ∞ ‖ f n – f ‖ ∞ = 0. {\displaystyle \lim _{n\rightarrow \infty }\|f_{n}-f\|_{\infty }=0.\,} \lim _{n\rightarrow \infty }\|f_{n}-f\|_{\infty }=0.\,

Vi kan definere lukkede mængder og lukninger af mængder med hensyn til denne metriske topologi; lukkede mængder i den ensartede norm kaldes undertiden ensartet lukkede og lukninger ensartede lukninger. Den ensartede lukning af et sæt af funktioner A er rummet af alle funktioner, der kan tilnærmes ved en sekvens af ensartede konvergerende funktioner på A. F.eks. er en omformulering af Stone-Weierstrass-sætningen, at mængden af alle kontinuerte funktioner på {\displaystyle } er den ensartede lukning af mængden af polynomier på {\displaystyle } .

For komplekse kontinuerte funktioner over et kompakt rum, gør dette det til en C*-algebra.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.