p5距離空間

導語

? ? ? ?在泛函分析中,我們將研究跟一般的空間以及在這些空間上定義的函數、映射、進一步討論與他們相關的極限和運算
? ? ? ?我們現在要考慮的是無窮位空間,研究無窮維空間的手段是極限,要定義極限,就得要有距離,有了距離我們進而研究一般空間中的元素(函數、算子)的性質,所以下面嗯先定義距離,也就是距離空間
? ? ? ?那么如何定義距離空間?即如何抽象出極限的本質特征?

距離空間的定義:

二維空間的距離滿足:
1、距離是非負的:d(x,y)>=0
2、距離是嚴格正的:d(x,y)=0當且僅當x=y
3、距離是對稱的:d(y,x)=d(x,y)
4、距離滿足三角不等式(兩邊之和大于第三邊)
? ? ? ?我們把具有這些 性質的從平面上的點到實數的二元映射定義為距離

距離空間的定義:
設X是任一非空集合,對于X中的任何兩點x,y,均有一個實數d(x,y)與他對應,且滿足:
1、距離是非負的:d(x,y)>=0
2、距離是嚴格正的:d(x,y)=0當且僅當x=y
3、距離是對稱的:d(y,x)=d(x,y)
4、距離滿足三角不等式(兩邊之和大于第三邊)
? ? ? ?則稱d(x,y)為X中的一個距離,距離的集合就稱為距離空間
? ? ? ?其實,性質1-4稱為距離公理,一般的前三條驗證較容易,最后一條較復雜

根據數學歸納法,可以把三角不等式推廣為
三角不等式推廣
,設(X,d)是一個距離空間,由三角不等式可證,對于任意的x,y,z屬于X,有
兩邊之差小于第三邊
距離空間的相關例子:
例1.1.2

證明如下:
證明上.png
證明下.png
距離空間的收斂性:
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