1、泛函分析,主讲教师 :何中全,西华师范大学 数学与信息学院,1. 度量空间的进一步例子,第七章 度量空间 和赋范线性空间,度量空间和度量的定义.,例1 离散的度量空间,例2 序列空间S,例3 有界函数空间B(A),例4 可测函数空间M(X),例5 连续函数空间Ca,b,例6 空间,教学过程:复习引入:(1)复习第二章n维欧氏空间中的邻域,开集、闭集、极限等相应概念。(2) 今天学习的度量空间与 n维欧氏空间有什么样子的区别和联系呢?进而举例说明常用的几种不同度量空间。讲解新课:例 1 离散的度量空间设X是任意的非空集合,对X中任意两点 ,令 容易验证 满足第二章中关于举例的定义中的条件 及 。
2、我们称 为离散的估量空间。由此可见,在任何非空集合上总可以定义距离。使它成为度量空间。例 2 序列空间S令S表示实数列(或复数列)的全体,对S中任意两点 及 ,令易知 满足距离条件 ,下面验证 满足距离条件 。为此我们首先证明对任意两个复数 和 ,成立不等式事实上,我们考察 上的函数由于在 上, 所以 在 上单调增加,由不等式 ,我们得到,令 , , 则 ,代入上面不等式,得由此立即可知 满足距离条件 ,即S按 成一度量空间。例 3 有界函数空间B(A)设A是一给定的集合,令B(A) 表示A上有界实值(或复值)函数全体,对B(A)中任意两点 x,y,定义 下面验证 满足条件 和 。 显然是非负
3、的。又 等价于对一切 ,成立 ,所以 ,即 满足条件 ,此外,对所有的 成立所以即 满足条件 ,特别的,当 时,记 B(A) 为 .例 4 可测函数空间,设 为X上的实值(或复值)的Lebesgue 可测函数全体,m为Lebesgue 测度,若 , 对任意两个可测函数 及 ,由于所以这是X上的可积函数,令如果把 中的两个几乎处处相等的函数视为 中的同一个元,那么利用不等式 及积分性 质很容易验证 是距离。因此 按上述距离 成为度量空间。例 5 空间令 表示闭区间 上的实值(或复值)连续函数全体,对 中任意两点 ,定义容易验证它满足距离条件 和 例 6 记 ,定义则d是 的距离。距离条件 是容易
4、得出的,现检验条件 对任何正整数n, 和 都是 中的元素,由Cauchy不等式,再令右端 ,即得再令左端的即得由此可得令取 。以 代入上式,即可得 的三点不等式由上述例子可见,度量空间除了有限维的欧几里德空间 之外,还包括其他的空间,教学目标:(一) 知识与技能目标:1 把在第二章的维欧氏空间中学习过的邻域、极限、开集、闭集等相应概念转移到度量空间中来。 2 引入更多的度量空间的例子和泛函分析中的证明思想。 (二) 过程与方法目标:从一些具体的空间实例中加深对基本概念的理解。教材分析:(一) 教学重点:离散度量空间,序列空间,有界空间,可测函数空间,的性质。(二) 教学难点:序列空间,有界函数空间课 型: 新授课教学方法: 讲解法,