第29卷第3期2011年05月佳木斯大学学报(自然科学版)JournalofJiamusiUniversity(NaturalScienceEdition)V01.29MayNo.32011文章编号:1008—1402(2011103-0450—04Banach空间中泛函列的一致收敛性的判定①韩妮(延安大学计算机学院.陕西延安716000)摘要;在Banach空间中给出了实泛函列一致收敛的概念.从泛函列表示成两个泛函的商出发,给出了一个用于判定泛函列一致收敛的定理.又由一致收敛的泛函列构造出一系列新的一致收敛的泛函列,如:一致收敛泛函列的前/7,项和与r/,的商组成的泛函列、一致收敛泛函列的前n项之积开,1次方所组成的泛函列、一致收敛泛函列各项的范数组成的泛函列及一致收敛且有界的泛函列{丘(名)I,{&(石)I组成的泛函列仁d生墨墨生二二二±金鱼巡l等.n关键词:泛函列;一致收敛;一致有界;有界泛函中图分类号:0177文献标识码:A0引言(2)0似0=I理1(复)数;(3)Ilx+Y0石8,其中口为任意实数学分析中,函数列的一致收敛同函数项级数0≤0髫0+0Y0,x,y∈兄的一致收敛密切相关,一个函数项级数的一致收敛实际上完全等同于其前rg项和函数列的一致收敛.而函数项级数的一致收敛是其极限函数具有连续性、一致连续性、可积性和可微性等的重要条件.则称0膏0为向量石的范数,称x按范数忆0成为赋范线性空间.完备的赋范线性空间称为Banach(巴拿赫)空间.定义2设{五(石)}是Banach空间z上的一如:函数列{石“}的各项在(一l,1]上都是连续的但列实泛函以菇)为定义在x上的实泛函,对每一固定的茗∈X,对于任意的正数占,恒存在正数Ⅳ0,使其极限函数八石):fo,一1.<茗<1在茹:1时不L1.菇=1连续,从而推得{石“}在(一l,1]上不一致收敛.对于泛函分析,关于泛函列的一致收敛性研究较少.本文将数学分析中函数列的一致收敛性进行推广,在泛函分析中,从泛函列表示成两个泛函商得当儿≥No时,总有0五(石)一以菇)8<占成立,则称{五(菇)}在x上收敛于以菇).定义3设{五(茗)}是Banach空间X上的一列实泛函以菇)为定义在x上的实泛函,若对于任意的占>0,存在正数Ⅳ0,当n≥No时,总有II厶(石)一以菇)8<占成立,则称五(茗)在x上一致收敛于以菇).引理1[tl出发,在Banach空间中讨论了泛函列的一致收敛性.从给出的泛函列的收敛与一致收敛的定义中,知一致收敛的泛函列必为收敛的泛函列,反之则不然.同时类似于数学分析中一致收敛的意义,可见,泛函列一致收敛的讨论是至关重要的.1设{五(髫)}是Banach空间x上的一列泛函,如果{五(菇)}在x的每点茹处有界,那么帆(石)}一致有界.预备知识定义122.1设X是实(或复)的线性空间,如果主要内容泛函列一致收敛的判定定理定理1.1每个向量茗∈X,有一个确定的实数,记为忪0与之对应,并且满足i(1)Il戈0≥0,且II茗0=0等价于菇=O;①设{五(石)}是Banach空间X上的收稿日期:201l一03—24作者简介:韩妮(1983一),女,陕西佳县人.延安大学计算机学院基础数学硕士研究生.万方数据第3期韩妮:Banach空间中泛函列的一致收敛性的判定451一列实泛函,其中正(茹)=薏等(%(茗)在每一石∈X都不为0)满足条件(1)对每一,l,‰(并),%(石)在X上有界;(2)对每——髫EX,移l(菇)<t,2(菇)<…<%(戈)<,…,且丽l=生爿善掣,茗∈x,{既(石)}在x上一致收在x上一致收敛于o,令g(菇)一口训(茗)一t,。(菇)一E“’1乩p川1工“上取忧敛于有界泛函g(石),则{工(菇)}在x上一致收敛于g(x).证明(i)设t,。(石)>O(菇EX),由g。(石)在x上一致收敛于g(x)有:V占>0,了虬,当,l≥Ⅳo时,}I骺(茗)一g(x)0<占,戈Ex成立,分别取n=Ⅳo,Ⅳo+l,…,Ⅳo+P可得:(g(菇)一8)(‰+-(石)一‰(石))<“帕+1(茹)一lIⅣo(名)<(g(x)+占)(‰+I(茗)一vM.(x))(g(菇)一占)(‰+:(髫)一‰+-(茗))<UlVo+2(茄)一‰+l(石)<(g(菇)+占)(t,N0+2(石)一秒%+1(茗))(g(菇)一占)(‰+P(茗)一移"P-l(茹))<“帕+p(x)一Ⅱ帕+P—l(茗)<(g(x)+占)(移No+P(石)一‰+P-1(菇))将上述不等式左右两边相加,得(g(菇)一占)(‰+,(石)一‰(石))<u帕+P(茗)一H%(茗)坐生娑岸一占<知㈤<(g(石)+占)(‰+P(石)一‰(菇))即有:一gc菇)<‰+|P(戈)兰竺生!兰三二二{专。。“o+”。;}i掣+占(·)考虑不等式(1)右边:由于{瓦{两)一致收敛于{坠墨堕二鲁兰;掣)一致收敛于o.L‰+P(石)J因而jP1,P≥P1时,/k+P(茗)一g(石)<占+占=2占(2)对式(1)左边不等式类似讨论有:j尸2,P≥一2占=一g一8<Z%+_P(茹)一g(茗)(3)万方数据令尸o=max{Pl,P2},P≥Po时,根据(2)和(3),有IJZ‰+尸(菇)一g(菇)0<28成立,所以{五(膏)}在x上一致收敛于g(茗).(ii)同理,当q(茗)<O(名∈X)i=l,2,…时,{五(菇)}在x上也一致收敛于g(菇).定理1.2设{工(菇)}是Banaeh空间x上的一列实泛函,其oeL(石)=生!导(口≠o)满足:(1)对每一,I,扯。(茗)是X上的有界泛函;(2)数列{‰}严格单调且发散于+∞,令既(菇)=生号掣,{瓯(石)}在x上一致收敛于有界泛函g(茗).则{工(菇)}在x上一致收敛于g(茗).证明令t,。(茗)=口。,茗Ex,依定理1.1立即可得,{工(戈)}在x上一致收敛于g(茗).为了说明这个判定方法判定泛函列一致收敛是方便的,下面给出一泛函列的例子,用定理1.2判定其一致收敛性很简单.例:判断泛函列{五(戈)}(茗EX)的一致收敛性,其中(1+茗)+(2+茗)2+…+(n一1+髫)“-l1+22+…+(,l—1)“-1髫∈(口,6)解:令工(茗)=坠导,茗E(口,6)其中,Ⅱ。(戈)=(1+茗)+(2+菇)2+…4-(,l—l+茄)4~,口。=1+22+…+(n—1)“一1则对“。(石),当n固定时是Banach空问上的有界泛既‘菇,2—瓦■i一2了函,口。严格单调且发散于+∞,且,r芏、=兰!三!!兰2二兰苎!兰2一f苎±12:=fl+羔1从而,{反(名)}在菇E(口,b)上一致收敛于某泛函矿.因而利用定理1.2可得,泛函列{五(菇)}(茹∈(口,6))一致收敛于e‘.2.2一致收敛泛函列的几个定理定理2.1设泛函列{厶(茹)}在Banach空间X上一致收敛于八石),其中五(茗)(n=l,2,…)在X上有界,则泛函列gd生二互垒立=型l在xn五(菇)=0,又u帕(石),‰(菇)及g(茗)在X上有界,所以P2时,有452佳木斯大学学报(自然科学版)2011年上一致收敛于只戈).证明因{五(戈)}在x上一致收敛于八茹),即V占>0,jNo,当n≥No时,IIf.(茗)-f(茗)0<l。菇EIY,(石)g。(戈)+五(茗)g。一。(戈)+…+工(髫)g。(菇)1死在X上一致收敛0.证明X,特别地^(戈)一1<以茗)<f.o(髫)+l成u。(石)=工(菇)+厶(戈)+…+五(髫),a。=n由推论知,{lIL(x)0}在x上一致收立,所以八石)在x上有界.令由定理1.2得所证成立.推论敛于0,由定理2.1知,』』厶盟!l±嵫盟』±:::±!!坠堕ULJn设泛函列{正(石)}在Banach空间X上在X上一致收敛于O,因{既(名)}在x上一致有界,可设II既(菇)Il<胍(M是大于O的常数),所以0≤一致收敛于以菇),且对于每一,l工(菇)一以茗)在上X有界,则泛函列在X上一致收敛于O,即扎1.—————————i一一一。J严尘丛掣型一八茁)1f∽@)一只戈))+倪(戈)一只菇))+…+饭0)一m))1o趔坐出继半坐型必巡卜肘!!五!兰21±!!厶!兰!』±:::±0厶!兰2I土在L∞皇尘±厶鱼L二.二型l在X上一致收敛于XO.,IJ上一致收敛于所以{lI趔型丛监譬竺删II)由文献[3],得一致收敛于0.再由推论知所证成立.定理2.4八茗).定理2.2给定Banach空间X上的泛函列,则泛函列{工(菇)}在x上一致收敛于O的充要条件是{五(石)}在x上一致收敛于O.证明定理2.3只要注意到泛函列一致收敛的定义即定义3即可证明.设泛函列{五(茗)},{既(菇)I在X上分别一致收敛于,(菇),g(茗),且五(髫),既(菇)都在X上有界,则泛函列设泛函列{五(菇)}在x上一致收敛1—————————■——————一』fY,(戈)g。(石)+五(戈)g。一,(石)+…+五(戈)g。(菇))1在x上一致收敛于八石)g(石).证明由于于OZ(髫)(n=l,2,…)在X上有界,泛函列}g。(石)}在X上一致有界,则^(茗)g。(菇)+五(茗)g。一。(菇)+…+五(菇)g。(石)+八石)吐生丛譬型t儿J(^(菇)一八戈))g。(髫)+(疋(菇)一八石))g。一。(石)+…+(五(菇)一厂(省))gt(菇)n因{既(菇)}一致收敛于g(戈),由定理2.1的证法g(x)可证有界,又氍(茗)(11,=I,2,…)在X上有界,由引理1,得{g^(菇)}在x上一致有界;又{fax)-f(茹)}在x上一致收敛于O;由定理2.2知f笾!兰2二丛兰22坠!兰2±垡!兰2二丛兰22坠:!!兰2±:::±竖!兰2:丛兰22曼!!生lf鱼尘上±鱼垒上±二二盟.}在x上一致收敛于g(菇),在X上收敛于0;由定理2.1知泛函列定理2.5设泛函列{五(石)}在X上一致收敛于以名),且了a,p满足0<a≤工(菇)≤卢<+∞,认名)鱼鱼上±鱼垒专±型)在x上一致由文献茗∈X,则泛函列{力孓习万再F了又万},在x上一致收敛苁髫).证明令X[3],知收敛于厂(石)g(茗).证毕.g。(菇)=0伉(石)正(菇)一·正(石),茹E两边分别取对数,得万方数据第3期韩妮:Banach空问中泛函列的一致收敛性的判定453赋泛线性空间上还可进一步讨论.参考文献:[1]程其襄,张奠宙.实变函数与泛函分析基础(第二版)[M】.北京:高等教育出版社,2003.[2】华东师范大学数学系编.数学分析(第三版下册)[M].北京:高等教育出版社,2001.[31吕同庆.一致连续与一致收敛[M】.北京:人民教育出版社。1981.lng。(菇)=lr沉(菇)+…+l见,:l(戈).石EnA由于lny在[a,卢]上连续,则lny在[a,卢]上一致连续,又{工(石)}在x上一致收敛于八戈),则{l蜕(茗)}在x上一致收敛于ll以茗).因为lna≤Inf.(石)≤l叩(/7,=l,2,…),由定理2.1知,f堕丛兰LL二±生丛堕l在x上一致收几敛于I叭戈).因为lna≤堕盟三21型≤l邶(,I:[3],n[4]汪文珑.数学分析中“一致收敛”概念的推广及其应用[J].绍兴文理学院学报,2004(7).[5]赵玉环.函数列一致收敛的一个判定方法及其性质[J].中国民航学院学报。1999,(2):37—40.[6】脖文凯.收敛与一致收敛[J].承德民族师专学报,2005。(2):32—35.[7]关冬月.关于一致收敛性的几个问题[J].内蒙古农业大学学报,2003,(3):50—53.l,2,…),且矿在[Ina,l邮]上是一致连续的.由文献知泛函列{exp{堕丛羔L生}±堕丛生))一致收敛于泛函expllnf(x)},此即{沥R习万再F了了万}在x上小结[8]杨曼英.关于函数列收敛与一致收敛的一点思考[J].娄底师专学报,2004,(2):96—98.一致收敛于八戈).证毕.3[9】李岚.函数项级数一致收敛定义的推广及其应用[J】.陕西教育学院学报.2003,(2):86—87.【10】王波.函数列局部一致收敛性及其性质[J】.南昌航空工业本文在Banach空间上定义了泛函列一致收敛的概念.从泛函列表示成两个泛函的商出发,得到了一类泛函列一致收敛的判定定理.此类泛函列在ADecision学院学报,1996。(2):84—85.MethodoftheUniformlyConvergentFunctionalRowinBanachSpaceHANNi(DeparmentofMathematicsandComputerScience,YananUniversity,Yanan716000。China)Abstract:nisarticleintroducedtheuniformlyconvergentconceptoffunctionalrowintheBanachspace.carlToexpressfromthefunctionalrowtwofunctionalbusinessembarked.whichconvergentbeusedtoconstructuniformlycanfunctionalrow.Alsoaseriesofnewuniformlyconvergentfunctionalbeconstructedbythetmi-nformlyconvergentfunctionalrow。forexample:thequotientbetweensumofantecedentconvergententnitemsofauniformlyfunctionalrowandn,thenornlntimesrootoftheproductofuniformlyconvergentfunctionalrowiternofaanteced·andtheitems。theofeachuniformlyconvergentfunctionalroW)func‰almw舶mM。uniformlyconvergent洲IL(石),k(菇)}}衄d∞On.Keywords:functionalrow;uniformlyconvergent;identicallyboundness;boundedfunctional万方数据Banach空间中泛函列的一致收敛性的判定
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
韩妮, HAN Ni
延安大学计算机学院,陕西延安,716000
佳木斯大学学报(自然科学版)
JOURNAL OF JIAMUSI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)2011,29(3)
1.赵玉环 函数列一致收敛的一个判定方法及其性质 1999(02)2.汪文珑 数学分析中\"一致收敛\"概念的推广及其应用 2004(07)3.程其襄;张奠宙 实变函数与泛函分析基础 20034.王波 函数列局部一致收敛性及其性质 1996(02)5.李岚 函数项级数一致收敛定义的推广及其应用 2003(02)6.杨曼英 关于函数列收敛与一致收敛的一点思考 2004(02)7.吕同庆 一致连续与一致收敛 19818.华东师范大学数学系 数学分析 20019.关冬月 关于一致收敛性的几个问题 2003(03)10.脖文凯 收敛与一致收敛 2005(02)
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