p5距离空间

导语

       在泛函分析中,我们将研究跟一般的空间以及在这些空间上定义的函数、映射、进一步讨论与他们相关的极限和运算
       我们现在要考虑的是无穷位空间,研究无穷维空间的手段是极限,要定义极限,就得要有距离,有了距离我们进而研究一般空间中的元素(函数、算子)的性质,所以下面嗯先定义距离,也就是距离空间
       那么如何定义距离空间?即如何抽象出极限的本质特征?

距离空间的定义:

二维空间的距离满足:
1、距离是非负的:d(x,y)>=0
2、距离是严格正的:d(x,y)=0当且仅当x=y
3、距离是对称的:d(y,x)=d(x,y)
4、距离满足三角不等式(两边之和大于第三边)
       我们把具有这些 性质的从平面上的点到实数的二元映射定义为距离

距离空间的定义:
设X是任一非空集合,对于X中的任何两点x,y,均有一个实数d(x,y)与他对应,且满足:
1、距离是非负的:d(x,y)>=0
2、距离是严格正的:d(x,y)=0当且仅当x=y
3、距离是对称的:d(y,x)=d(x,y)
4、距离满足三角不等式(两边之和大于第三边)
       则称d(x,y)为X中的一个距离,距离的集合就称为距离空间
       其实,性质1-4称为距离公理,一般的前三条验证较容易,最后一条较复杂

根据数学归纳法,可以把三角不等式推广为
三角不等式推广
,设(X,d)是一个距离空间,由三角不等式可证,对于任意的x,y,z属于X,有
两边之差小于第三边
距离空间的相关例子:
例1.1.2

证明如下:
证明上.png
证明下.png
距离空间的收敛性:
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