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证明赋范空间X同胚于开球

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第1题
设E是赋范线性空间,L是E的闭子空间.在中令

  

  证明:按照‖·‖是赋范线性空间。若E可分,则也可分.任取x∈ξ,证明‖ξ‖=d(x,L),这里d(x,L)表示x与L的距离。

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第2题
设L1,L2,…,Ln都是赋范线性空间,E=L1?L2?…?Ln。证明:E按照下面定义的范数均为赋范线性空间:

  ‖x‖=‖x1‖+‖x2‖+…+‖xn‖,

  ‖x‖1=max{‖x1‖,‖x2‖,…,‖xn‖}

  

  若L1,L2,…,Ln都是巴拿赫空间,证明E按上述3种范数都是巴拿赫空间。

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第3题
设X是赋范空间,Y是Banach空间。证明由从X到Y的有界线性映射组成的空间BL(X,Y),赋有范数

  ‖F‖=sup{‖F(x)‖:x∈X,‖x‖≤1}, F∈BL(X,Y)

  是Banach空间。证明赋范空间X的对偶空间X'是Banach空间。

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第4题
证明赋范线性空间X上的不连续线性泛函的零空间在X中稠密。
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第5题
设X是赋范空间,且X中每个绝对收敛的级数都在X中收敛。证明X是Banach空间。
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第6题
设E是赋范线性空间,K∈E是紧集,x∈E\K。证明:存在K中元素y使得‖x-y‖=dist(x,K)

设E是赋范线性空间,K∈E是紧集,x∈K。证明:存在K中元素y使得‖x-y‖=dist(x,K)

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第7题
设(X,‖·‖)是赋范空间,X≠{θ}.证明X是Banach空间当且仅当X中的单位球面S(X)是完备的.
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第8题
若X是无穷维赋范空间,证明以下结论:

  (a)存在单的不连续的线性映射F:X→X

  (b)存在X上不连续的线性泛函。

  (d)对任意的赋范空间Y≠{0},存在不连续的线性映射F:X→Y

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第9题
设X是距离空间,ρ是其上距离,令

  

  证明:

  (1)ρ也是X上的距离;

  (2)(X,ρ)与同胚。

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