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xuyx_78

金虫 (小有名气)

[求助] 关于算子值域的问题

求解答:若算子T是定义在Hilbert空间上的闭算子,其值域是否是闭的?如果是闭的,如何说明?
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Pchief

铁杆木虫 (正式写手)

★ ★
math105(金币+2): 谢谢专家回答问题 2011-09-06 15:35:17
一个闭算子的值域自然不必是闭的,好比说任何一个紧线性算子,当然是闭算子(所有的紧算子都是有界的,所有具有闭定义域的有界算子都是闭的),然而可以证明:如果紧算子的值域是闭的,那么这个值域一定是有限维空间。在此基础上,只要找一个无穷秩的紧算子,它的值域一定不是闭的。

好比说 H=l^2 (平方收敛复数序列的全体),对于 x= (x_1, x_2 , ...., x_n, ....) 令
Tx  = (x_1 /1,  x_2 /2, ...,  x_n /n, ....)
这就是一个值域非闭的算子,尽管它作为定义在全空间上的有界算子,一定是闭算子。

由于鄙人机器上没有latex,只能描述性地说明一下,见谅了。

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5楼2011-09-05 13:19:53
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alpha94

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖


soliton923(金币+1): 谢谢参与讨论~~ 2011-09-02 22:07:21
xuyx_78(金币+2): 感谢回复,但仍有地方需商榷! 2011-09-03 09:39:21
值域是闭的。直接根据定义检验。回忆闭算子A:H-->H的定义是如果x(n) \ in H 使得Ax(n) ----> y\in H, 那么存在x\in H 满足Ax=y. 假设Ax(n)是像中的一系列元素,收敛于y,那么根据定义存在x使得Ax=y, 这就说明了y也在A的像中。
2楼2011-09-02 22:01:45
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xuyx_78

金虫 (小有名气)

感谢您的回复。但在闭算子的定义中要求:Xn-->x,AXn-->y,若有Ax=y,才称A是闭算子,而不是存在x,不知道是否是我理解有问题。
3楼2011-09-03 09:38:01
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alpha94

金虫 (小有名气)

你的理解是正确的。只需找到这样的x即可. 注意到在证明A的像是闭的时候,我们总可以找到y(n)---->x 使得Ax(n)=Ay(n), Ax(n)=Ax. 你可以考虑Hilbert space H投射到H/kerA.
4楼2011-09-04 20:41:56
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