Riesz引理的直觀理解或者是幾何意義是什麼

時間 2021-05-11 17:50:44

1樓:

前面 @等待飛翔 已經講得非常好了,並且給出了乙個Hilbert空間的例子,本回答也就做一點補充,給出乙個直觀但未必嚴謹的說法。雖然數學也有Riesz表示定理、Riesz定理這種東西,不過還是以下面的Riesz引理作為基準:

是賦範向量空間的乙個閉子空間且, 則對於任意, 任意, 存在使得\epsilon." eeimg="1"/>

賦範向量空間 內含有真閉子集 ,那麼根據Riesz引理,我們能夠拉到一張距離為 -網,但是這張網並不能覆蓋全空間 裡面的所有範數為1的元素。

我們取立體直角座標系 為全空間,同時我們需要子空間是線性的(注意線性性),所以用水平面 來作為線性子空間,由於子空間是閉的,子空間的閉包也在子空間內,這一性質其實也是為了保證距離為0時,對應的點能夠在子空間內。

此時我們考量範數為1的情況,顯然,這是乙個三維球面

那麼我們做一張 -網,z的絕對值小於1的時候,就會被包含在這個網當中,但是,當z=1或z=-1時,我們發現這張網就沒法包住這兩個元素了。那麼我們可以說,存在乙個 ,使得 \epsilon " eeimg="1"/>,也就是我們這個定理要說明的內容。

2樓:

假設你說的Riesz引理指的是下面這個定理:

是賦範向量空間 的乙個閉子空間且 , 則對於任意 , 任意 , 存在 使得 \epsilon." eeimg="1"/>

如果 是乙個Hilbert空間,那麼這個定理成立其實就很簡單了,因為你把 取成與 垂直的方向向量就好,並且此時 可以取到 。但是在一般的空間中我們沒法去談垂直,這個時候Riesz引理實質上就告訴你,我們可以從另外的一種方式去引入某種垂直的的概念。這在證明,比如Banach空間上(此時沒有垂直的概念)的緊運算元有類似於矩陣的譜分解的時候,有著重要的作用。

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