基本介紹
概念,公式,結果,
概念
經典分析學處理問題往往泛言或零散地看待所考慮的函式。雖有時取符合於某種規定的函式類X,但沒有明確地把X當作幾何的對象。現代分析學的一般方法在於視Ω為拓撲空間或測度空間又以問題的需要規定類中映射(即函式):Ω→A滿足的條件,諸如連續性、有界性、可測性、可微性、可積性等;從幾何學、拓撲學及代數學的角度,對X一方面賦與關於加法與數量乘法的封閉性,這裡加法為:ƒ∈X,g∈X→ƒ+g∈X,(ƒ+g)(x)=ƒ(x)+ g(x),對x∈Ω;數量乘法為:ƒ∈X,λ∈A→λƒ∈X,(λƒ)(x)=λƒ(x),對x∈Ω(即X對通常函式的線性運算封閉);另一方面使之成為拓撲空間,且兩方面又滿足一定的要求(例如線性運算關於拓撲是連續的等)。這樣,函式空間X通常也是拓撲線性空間。經典分析學研究中出現了許多重要的函式空間。對一些類型的函式空間,現已取得相當豐富的理論成就。
公式
當Ω是拓撲空間,Ω上有界連續函式全體以極大模
為範數時構成巴拿赫空間C(Ω)。特別當Ω是局部緊的,C(Ω)中具緊支集(函式ƒ的支集即集合{x∈Ω;ƒ(x)≠0}的閉包)的函式全體C0(Ω)是C(Ω)一個不完備的線性子空間。當Ω是緊的,Ω上所有連續函式必有界,它們就構成C(Ω)。對緊空間Ω的特例


C(Ω)成為收斂序列全體所構成空間C。














設Ω為n 維歐幾里得空間
的子域,在 C(Ω)中取l(=1,2 ,…,∞) 階連續可微於Ω的函式 ƒ,其全體記為。
中具緊支集的函式集合記為
。若Ω為
的子域閉包, 則ƒ 的條件改為對所有α=(α1,α2,…,αn)(其中 αi為非負整數,
,如l<∞;0≤|α|<∞,如l=∞),
有界且一致連續於IntΩ,得連續地開拓到嬠Ω,這樣的ƒ全體仍記為
。空間
的序列{
}在
中收斂於0若且唯若對所有α ,0≤|α|≤l(0≤|α|< ∞,如l=∞),|
|在Ω內任何緊集上一致收斂於0,序列
在
中收斂於0。如果
的支集(v=1,2,…)含於Ω內與v無關的緊集中而{
}在
中收斂於0。
















對域Ω嶅
,
及 C悂(Ω)也分別記為E(Ω)及D(Ω)。它們是廣義函式論中的基本函式空間(見廣義函式)。對1≤p<∞,
表
中使得對所有α,
(m 為勒貝格測度)的f全體,它是拓撲線性空間,零元的基本鄰域為
也記為B(Ω)(Ω=
時,Ω 得從記法中略去)。
中滿足急減條件










稱
中f滿足緩增條件,如
為︱x︱的一多項式P(依賴於α)所控制,即
,凬α,│x│→∞;這樣的f所成的緩增函式空間記為
,
中序列
收斂於零元指對每個α與每個φ∈φ,
在
上一致收斂於0。








子域
上索伯列夫空間


是巴拿赫空間,範數為



隨著不同函式空間的提出,常要了解對偶空間的組成和性質。從熟知的C(【0,1】)與有界線性泛函式的表達推廣得知:對緊空間Ω,C(Ω)的對偶空間同構於Ω中波萊爾集所成集合上定義的可列可加集函式 φ所組成的集合BV(Ω),它在以φ在Ω上的全變差為範數時為巴拿赫空間。對於







D、φ、E的對偶空間分別為D′、φ′、E′。的元稱為施瓦茲廣義函式。因為
,
。D′的元稱為施瓦茲廣義函式。滿足條件
(對任何整數k>0)的廣義函式T稱為急減廣義函式,其全體記為
。從上面的規定及拓撲線性空間理論,有以下包含關係(1≤p<q<∞):




17略去φ,φ′,
,則上面包含關係對於以子域Ω時
取代
時仍成立。



結果
兩線性空間A,B間包含關係,用記法A<B,在集合及代數結構意義上理解。有時兩線性拓撲空間A,B間包含關係A<B同時還表示映射A→B是連續的,這時A<B表A單射入B。在函式空間,廣義函式的空間,索伯列夫空間方面有許多這類關係,最常見的如
<
,q<p。









