半序線性空間

半序線性空間

半序線性空間是一類賦有序關係的線性空間,稱為有序線性空間。含義複雜,為數學類專業詞語。

半序線性空間

正文

一類賦有序關係的線性空間,稱為有序線性空間。
如果只考察實值函式,則重要的空間如C(Ω),Lp(Ω)(1≤p<∞),除了有線性結構、拓撲結構以外,還有個按照自然的序:
ƒ≥0,若ƒ(t)≥0對一切(幾乎所有)t∈Ω都成立,構成的序結構。某些空間中的這種序或“正性”,在理論和套用上都是很重要的。
半序空間與向量格  如果實線性空間E的某些元素偶(x,y)之間有關係x≥y,並存在①序關係;x≥x,又 x≥y 且 半序線性空間,x≥y 且 半序線性空間;②半序線性空間,x≥y,半序線性空間;則稱E為半序線性空間。若進而還有③格關係:對x、y∈E恆有z∈E,使x≤z且y≤z,又x≤u,半序線性空間。就稱E為向量格或里斯空間,且記③中之z為x∨y。
一般對具有性質①的集合,稱為按關係≥是半序的,而上述性質②則意線上性結構與序結構的協調。
向量格實例 ①設CR(Ω)是緊豪斯多夫空間Ω上全體實值連續函式,其上的加法與數乘如通常定義。對 x、y∈C(Ω)定義半序線性空間,當t∈Ω。這時(x∨y)(t)=max{x(t),y(t)},易見 CR(Ω)是向量格。②設(x,B)是可測空間。設V是全體在(x,B)上有限的,完全可加的集合函式。對μ1,μ2∈V 及實數α定義半序線性空間,E∈B;半序線性空間,E∈B,α是實的;半序線性空間,E∈B。這時,
半序線性空間
當E∈B。可以證明,V是向量格。③對希爾伯特空間H上有界線性運算元A與B,如果對任何有界的T使AT=TA皆有BT=TB,則稱B堻A。設 A是H上給定的有界自伴運算元,令RA={H;B半序線性空間半序線性空間A},定義半序線性空間,當x∈H,則對半序線性空間半序線性空間。這裡半序線性空間半序線性空間且C≥0,可以證明RA是向量格。
向量格的性質 在向量格中定義 半序線性空間,x_=(-x)∨0,|x|=x∨(-x)依次稱為x的正部分、負部分、絕對值。在向量格中,每個元x都有若爾當分解半序線性空間。這是有界變差函式以及抽象測度論中的結果的推廣。
對向量格E中的一族元素半序線性空間,若有x∈E,使得x≥xα對一切α∈A成立,又任何y≥yα對一切半序線性空間,則稱x為半序線性空間之上確界,記作半序線性空間。同樣,可定義下確界半序線性空間在一般的向量格中,上方有界的點列未必有上確界。如果對Χ之任何上方有界點列半序線性空間,必有上確界,則稱Χ 為σ-完備的。前述之向量格V與RA都是σ-完備的。
對E中的點列半序線性空間,若有單調遞減的點列wn使得半序線性空間,而半序線性空間,則稱xn序收斂於x0,記作半序線性空間
設Χ為實的巴拿赫空間。如果Χ還是一個向量格,而且

半序線性空間

則稱Χ為巴拿赫格。這是線性關係,格序關係以及範數的結合。
利用格序關係與序收斂,對σ-完備的向量格 Χ可定義絕對連續元素與奇異元素,從而將拉東-尼科迪姆定理推廣成:Χ的每個元都可惟一地表示成絕對連續元與奇異元的和。又對某些σ-完備向量格中之元α,可惟一地確定一個單位分解{eλ;-∞<λ<∞},使半序線性空間,從而將自伴運算元譜分解定理推廣到適當的 σ- 完備向量格上。設Χ為巴拿赫格,如果還有x≥0,半序線性空間,則稱Χ為抽象L1空間。可以證明有測度空間Ω使得這種Χ線性的,保范序同構於L(Ω),同樣也可用格序關係與範數刻畫Lp(Ω)與C(K),這裡K是緊空間。
參考書目
 關肇直編:《泛函分析講義》,高等教育出版社,北京,1958。
 A.C.Zaanen and W.A.J.Luxemburg,Riesz Spaces,North-Holland, Amsterdam,1971.

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