Satz von Banach-Mackey

Der Satz v​on Banach-Mackey (nach Stefan Banach u​nd George Mackey) i​st ein Satz a​us dem mathematischen Teilgebiet d​er Funktionalanalysis. Er trifft e​ine Aussage über Beschränktheitseigenschaften gewisser Mengen i​n lokalkonvexen Räumen.

Banachkugeln

Ist eine absolutkonvexe Teilmenge eines lokalkonvexen Raumes, so ist ein Untervektorraum von , der durch das auf eingeschränkte Minkowski-Funktional zu einem normierten Raum wird. Ist dieser normierte Raum sogar ein Banachraum, so nennt man eine Banachkugel.

  • Die Einheitskugel eines normierten Raumes ist genau dann eine Banachkugel, wenn der normierte Raum ein Banachraum ist.
  • Im Folgenraum aller reellen Folgen ist die Menge aller Folgen mit für alle und für eine Banachkugel, denn das Minkowki-Funktional von auf ist gleich der Maximumsnorm.
  • Jede absolutkonvexe, abgeschlossene, beschränkte, folgenvollständige Teilmenge eines lokalkonvexen Raums ist eine Banachkugel, insbesondere sind kompakte, absolutkonvexe Mengen Banachkugeln.[1]
  • Banachkugeln können zu einer Charakterisierung ultrabornologischer Räume herangezogen werden (siehe dort).

Der Satz von Banach-Mackey

Eine Teilmenge eines lokalkonvexen Raumes heißt schwach beschränkt, wenn das Bild unter jedem stetigen, linearen Funktional beschränkt ist. heißt stark beschränkt, wenn für alle Teilmengen des Dualraums, für die für alle gilt.

Indem man für die Mengen in obiger Definition einelementige Mengen nimmt, sieht man, dass stark-beschränkte Mengen schwach-beschränkt sind. Für die Umkehrung gilt:

  • Satz von Banach-Mackey[2]: Jede schwach-beschränkte Banachkugel in einem lokalkonvexen Raum ist stark-beschränkt.

Anwendungen

  • Der Satz von Mackey kann aus dem Satz von Banach-Mackey hergeleitet werden.[3]
  • Ist in einem quasitonnelierten Raum jede absolutkonvexe, abgeschlossene und beschränkte Menge eine Banachkugel, so ist dieser Raum bereits tonneliert. Insbesondere sind alle folgenvollständigen, quasitonnelierten Räume bereits tonneliert.[4]

Einzelnachweise

  1. R. Meise, D. Vogt: Einführung in die Funktionalanalysis, Vieweg, 1992 ISBN 3-528-07262-8, Corollar 23.14
  2. R. Meise, D. Vogt: Einführung in die Funktionalanalysis, Vieweg, 1992 ISBN 3-528-07262-8, Satz 23.12
  3. R. Meise, D. Vogt: Einführung in die Funktionalanalysis, Vieweg, 1992 ISBN 3-528-07262-8, Satz 23.15
  4. R. Meise, D. Vogt: Einführung in die Funktionalanalysis, Vieweg, 1992 ISBN 3-528-07262-8, Satz 23.20+23.21
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. The authors of the article are listed here. Additional terms may apply for the media files, click on images to show image meta data.