Tue-03-06-2025 17:46
profe: Natalia Accomazzo Scotti - Dario Martin Aza | Pablo Herrera - Mariano Negri - Juan Garber
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tags: Espacios Normados
Prop. :
(X,d) espacio meˊtrico separable, y sea {Ui}i∈I cubrimiento por abiertos de X. Entonces existe N⊆I,N numerable tal que {Ui}i∈N
Dem:
Sugerencia, B(s,q) donde s∈S denso y q∈Q
Prop. :
Si existe {Vα}α∈I abiertos tales que Vα1∩Vα2=∅ (disjuntos dos a dos) donde I es no numerable. Entonces X no es separable.
Dem:
Prop. :
(l∞,d∞) no es separable
Dem:
Ejercicio 1
Calcular ∣∣T∣∣ con
T:(C[0,1],∣∣⋅∣∣∞)f⟶↦(C[0,1],∣∣⋅∣∣∞)x2⋅f(0)
Veamos que es lineal.
T((λ⋅f+g)(x))=x2⋅(λ⋅f+g)(0)=x2⋅(λ⋅f(0)+g(0))=λ⋅x2⋅f(0)+x2⋅g(0)=λ⋅T(f)+T(g)
Luego como
∣∣T∣∣=f∈B(0,1)sup∣∣T(f)∣∣∞
y
∣∣T(f)∣∣∞=x∈[0,1]supx2⋅f(0)
Por otro lado
∣x2⋅f(0)∣≤∣x2∣⋅∣f(0)∣≤∣x2∣⋅x∈[0,1]sup∣f(x)∣=∣x2∣⋅∣∣f∣∣∞
⟹∣∣T(f)∣∣∞≤∣∣f∣∣∞
Si tomo supremo con f∈B(0,1). Es decir, ∣∣f∣∣∞=1
f∈B(0,1)sup∣∣T(f)∣∣∞≤1
⟹∣∣T∣∣≤1
Por ahora solo acoté la norma buscada, faltaría encontrar un elemento donde la norma efectivamente valga 1. O bien hallar una sucesión que tienda a 1.
Una forma era suponer que ∃f∈B(0,1),(fn)n∈N⊆B(0,1)∣∣T(f)∣∣=1,∣∣T(fn)∣∣⟶1⟹∣∣T∣∣=1
Pero mejor hallemos una f particular.
Tomo f=1. La función que vale constantemente 1. ∣∣f∣∣∞=1
∣∣T(f)∣∣=x∈[0,1]supx2⋅f(0)=x∈[0,1]supx2=1
Ejercicio 2
T:(C[0,1],∣∣⋅∣∣∞)f⟶↦(C[0,1],∣∣⋅∣∣∞)∫0x(x−t)⋅f(t)dt
Claramente T es lineal. No vamos a probarlo.
∣∣T(f)∣∣∞=x∈[0,1]sup∫0x(x−t)⋅f(t)dt
∫0x(x−t)⋅f(t)dt≤∫0x∣x−t∣⋅∣f(t)∣dt≤∣∣f∣∣∞⋅∫0x∣x−t∣dt
Acá usé esto: t∈[0,x]sup∣f(t)∣≤t∈[0,1]sup∣f(t)∣ . Además ∣x−t∣=(x−t) y entonces resuelvo la integral.
∫0x(x−t)dt=2x2
Luego
∣∣Tf∣∣∞=x∈[0,1]sup∣Tf(x)∣≤x∈[0,1]sup∣∣f∣∣∞⋅2x2
∣∣Tf∣∣∞≤2∣∣f∣∣∞
Tomo supremo en B(0,1) y así ∣∣f∣∣∞≤1
∣∣T∣∣=f∈B(0,1)sup∣∣Tf∣∣∞≤21
∣∣T∣∣≤21
Sea f≡1. Calculo ∣∣Tf∣∣∞=x∈[0,1]sup∫0x(x−t)dt y me va a dar 21. Es hacer una cuenta.
Ejercicio 3
fn(x)=⎩⎨⎧0n⋅x2−n(x−n1)x≥n1x≤2n12n1<x<n1
fn(x)puntualmente⟶?f≡0
Sea x∈[0,1]
Si x=0,fn(0)=0∀n∈N
Si x=0,fn(0)⟶0
fn(x)⟶f(x)≡0
fn(x)⇉?f(x)
Si dado E>0∃n0f,fn:X→X′d(fn(x),f(x))<E∀x∈X
d1(fn,f)⟶0d∞(fn,f)⟶0
La distancia infinito es para la convergencia uniforme.
Vimos que
fnd1⟶f
Para ver si fn(x)⇉f(x) quiero ver que ∣fn(x)−f(x)∣<E∀x∈[0,1]
Pensar (Lo retomamos la clase que viene):
fn(x)=1+x2x−1+n⋅x2x3
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