Denna artikel handlar om funktionsrumsnormen. För det finitdimensionella vektorrumsavståndet, se Tjebyshevavstånd. För den enhetliga normen i additiv kombinatorik, se Gowers norm.

Denna artikel behöver ytterligare citat för verifiering. Hjälp gärna till att förbättra den här artikeln genom att lägga till citat till tillförlitliga källor. Otillgängligt material kan ifrågasättas och tas bort.
Hitta källor: ”Uniform norm” – nyheter – tidningar – böcker – scholar – JSTOR (december 2009) (Lär dig hur och när du tar bort det här mallmeddelandet)

I matematisk analys tilldelar den enhetliga normen (eller sup norm) reellt eller komplext värderade avgränsade funktioner f definierade på en mängd S det icke-negativa talet

Kvadratens omkrets är mängden punkter i R2 där sup norm är lika 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\}.

Denna norm kallas också för supremum-normen, Tjechov-normen, oändlighetsnormen, eller, när supremum i själva verket är maximum, max-normen. Namnet ”enhetlig norm” härrör från det faktum att en sekvens av funktioner { f n } {\displaystyle \{f_{n}\}} \{f_{n}\} konvergerar till f {\displaystyle f} f under den metrik som härleds från den enhetliga normen om och endast om f n {\displaystyle f_{n}} f_{n} konvergerar till f {\displaystyle f}} f jämnt.

Den metrik som genereras av denna norm kallas Tjebyshev-metrik, efter Pafnuty Tjebyshev, som var den förste som systematiskt studerade den.

Om vi tillåter obundna funktioner ger denna formel inte någon norm eller metrik i strikt bemärkelse, även om den erhållna s.k. utvidgade metriken fortfarande gör det möjligt att definiera en topologi på funktionsrummet i fråga.

Om f är en kontinuerlig funktion på ett slutet intervall, eller mer allmänt en kompakt mängd, så är den avgränsad och supremum i ovanstående definition uppnås genom Weierstrass extremvärdessats, så vi kan ersätta supremum med maximum. I detta fall kallas normen också för maximal norm.När det gäller en vektor x = ( x 1 , … , x n ) {\displaystyle x=(x_{1},\dots ,x_{n})} x=(x_{1},\dots ,x_{n}) i ändligt dimensionellt koordinatutrymme, tar 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}|\}.

Anledningen till subscript ”∞” är att när f är kontinuerlig

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

varifrån

‖ 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}

där D är f:s domän (och integralen är en summa om D är en diskret mängd).

Den binära funktionen

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

är då ett metriskt mått på rummet för alla avgränsade funktioner (och naturligtvis alla dess delmängder) på en viss domän. En sekvens { fn : n = 1, 2, 3, … } konvergerar enhetligt mot en funktion f om och endast om

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 definiera slutna mängder och stängningar av mängder med avseende på denna metriska topologi; slutna mängder i den enhetliga normen kallas ibland enhetligt slutna och stängningar enhetliga stängningar. Den enhetliga stängningen av en mängd funktioner A är utrymmet för alla funktioner som kan approximeras av en sekvens av enhetligt konvergerande funktioner på A. En omformulering av Stone-Weierstrass-satsen är t.ex. att mängden av alla kontinuerliga funktioner på {\displaystyle } är den enhetliga stängningen av mängden polynom på {\displaystyle }. .

För komplexa kontinuerliga funktioner över ett kompakt rum gör detta det till en C*-algebra.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.