Tue-29-10-2024 11:13
profe: Nicolás Sirolli- Mauro
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tags: Espacios Normados
Sea X=C([0,1]) con ala norma ∥∥1 y consideremos la función T:X→X
dada por T(f)=x.f(x). Probar que es lineal, continua, hallar su norma y ver que no existe f∈X que la realice.
Que sea lineal:
- T(αf)=α.T(f),α∈R
T(αf)=αxf(x)=αT(f)
- T(f+g)=T(f)+T(g)f,g∈X
Para que sea continua uso
T acotado⟺T continua
Fijo f∈X con ∥∥1
∥Tf∥1=∫01∣Tf(x)∣.dx=∫01∣x.f(x)∣.dx=∫01∣x∣.∣f(x)∣.dx∣x∣≤1≤∫01∣f(x)∣dx=∥f∥1
Tomando M=1:
∥Tf∥1≤M.∥f∥1
Entonces T acotado.
Tengo que
∥T∥=sup∥f∥1=0{∥f∥1∥Tf∥1}≤1
Veamos que ∥T∥=1
Sea (fn)n⊆X donde fn(x)=xn
T(fn)=fn+1, además
∥fn∥1=∫01xndx=n+1xn+1∣01=n+11
∥T∥≥∥fn∥1∥T(fn)∥1=n+11n+21=n+2n+1
Tomando supremo,
∥T∥≥supn{n+2n+1}=1
además ∃f∣∥f∥1∥T(f)∥1=1
--> 00:00
Si existiera f entonces:
∥Tf∥1=∥f∥1 con f=0
Lema:
Sea g∈X∣g≥0 y ∫g(x)dx=0⟹g(x)=0∀x
Dem:
Tarea
Consultar a Mauro si no sale con continuidad
∫x∣f(x)∣dx=∥Tf∥1=∥f∥1=∫1.∣f(x)∣dx
Pasa restando lo de la izquierda de todo a la derecha de todo.
0=∫01(1−x)∣f(x)∣dx
luego (1−x).∣f(x)∣=0∀x
Usamos que si f continua entonces ∣f∣ es continua
Por el lema f(x)=0∀x<1 por continuidad, f(1)=0 y f=0
Absurdo pues f=0
Ejercicio 2 - Tarea de la clase pasada
C convexo, entonces C° tambieˊn.
Dem:
Quiero ver quez=t.x+(1−t)y∈C°∀x,y∈C°,t∈[0,1]
Quiero ver que
∃E>0∣B(z,E)⊆C
sabemos que existe E>0∣B(x,E)⊆C∧B(y,E)⊆C
Tomemos w∈B(z,E)∣∥w−z∥<E
Luego w=z+(w−z)=t.x+(1−t)y+t(w−z)+(1−t)(w−z)=t.(x+w−z)+(1−t)(y+w−z)
sabemos que x+w−z∈B(x,E) pues ∥(x+w−z)−x∥=∥w−z∥<E
Luego, y+w−z∈B(y,E)
Como C es convexo y w resulta ser una combinación lineal convexa de dos elementos en C
entonces w∈C
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