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| author | Juan Marin Noguera <juan@mnpi.eu> | 2023-01-25 12:53:51 +0100 |
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| committer | Juan Marin Noguera <juan@mnpi.eu> | 2023-01-25 12:53:51 +0100 |
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Erratas
Esta vez en algunas asignaturas no llegué a comprobar erratas:
- En funcional a partir de 2.11
- En DSI
- En conmutativa a partir de la enumeración antes del lema de Artin
en 3.8
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@@ -82,8 +82,7 @@ \begin_body \begin_layout Standard -Salvo que se indique lo contrario, al hablar de espacios vectoriales entenderemo -s que lo son sobre +Salvo que se indique lo contrario, los espacios vectoriales son sobre \begin_inset Formula $\mathbb{R}$ \end_inset @@ -212,7 +211,7 @@ dual algebraico \begin_inset Formula $\mathbb{K}$ \end_inset -, llamadas +, las \series bold formas lineales \series default @@ -261,6 +260,39 @@ dual topológico \end_layout \begin_layout Standard +Dados e.l.t.s +\begin_inset Formula $E$ +\end_inset + + y +\begin_inset Formula $F$ +\end_inset + +, +\begin_inset Formula $T:E\to F$ +\end_inset + + es un +\series bold +isomorfismo topológico +\series default + si es un isomorfismo y un homeomorfismo, y entonces +\begin_inset Formula $E$ +\end_inset + + y +\begin_inset Formula $F$ +\end_inset + + son +\series bold +topológicamente isomorfos +\series default +. + +\end_layout + +\begin_layout Standard \begin_inset ERT status open @@ -678,10 +710,10 @@ Si \end_inset es continua si y sólo si lo es en 0, y si -\begin_inset Formula $F=\mathbb{K}$ +\begin_inset Formula $T$ \end_inset - con la topología usual, + es una forma lineal, \begin_inset Formula $T$ \end_inset @@ -1229,7 +1261,7 @@ funcional de Minkowski \begin_inset Formula $p_{A}:E\to\mathbb{R}$ \end_inset - como + dada por \begin_inset Formula $p_{A}(x)\coloneqq\inf\{t>0\mid x\in tA\}$ \end_inset @@ -1253,7 +1285,7 @@ Si \end_inset es subaditiva y -\begin_inset Formula $\{x\in E\mid p_{A}(x)<1\}\subseteq A\subseteq\{x\in E\mid p_{A}(x)\leq1\}$ +\begin_inset Formula $\{p_{A}(x)<1\}\subseteq A\subseteq\{p_{A}(x)\leq1\}$ \end_inset . @@ -1336,11 +1368,11 @@ Si \end_inset , y entonces -\begin_inset Formula $\mathring{C}=\{x\in E\mid p_{C}(x)<1\}$ +\begin_inset Formula $\mathring{C}=\{p_{C}(x)<1\}$ \end_inset y -\begin_inset Formula $\overline{C}=\{x\in E\mid p_{C}(x)\leq1\}$ +\begin_inset Formula $\overline{C}=\{p_{C}(x)\leq1\}$ \end_inset . @@ -1366,7 +1398,7 @@ Una seminorma \end_inset es abierta, si y sólo si -\begin_inset Formula $0\in\mathring{\overbrace{\{x\in E\mid p(x)<1\}}}$ +\begin_inset Formula $0\in\mathring{\overbrace{\{p(x)<1\}}}$ \end_inset , si y sólo si @@ -1435,8 +1467,7 @@ Dados dos e.l.c. \begin_inset Formula $T:E\to F$ \end_inset - lineal es continua si y sólo si lo es en 0, si y sólo si para toda seminorma - continua + lineal es continua si y sólo si para toda seminorma continua \begin_inset Formula $q:F\to\mathbb{R}$ \end_inset @@ -1495,6 +1526,33 @@ nproof \end_layout +\begin_layout Standard +Como +\series bold +teorema +\series default +, un e.l.c. + +\begin_inset Formula $(E,{\cal T})$ +\end_inset + + es metrizable si y sólo si es 1AN, si y sólo si +\begin_inset Formula ${\cal T}$ +\end_inset + + es asociada a una familia numerable de seminormas continuas. +\begin_inset Note Note +status open + +\begin_layout Plain Layout +nproof +\end_layout + +\end_inset + + +\end_layout + \begin_layout Section Ejemplos de espacios localmente convexos \end_layout @@ -1574,11 +1632,7 @@ Si \begin_inset Formula $C_{\text{b}}(X)$ \end_inset - al subespacio de -\begin_inset Formula $(\mathbb{K}^{X},{\cal T}_{\text{p}})$ -\end_inset - - de las funciones continuas y acotadas. + al de las funciones continuas y acotadas. \end_layout \begin_layout Standard @@ -1705,7 +1759,7 @@ d(f,g)\coloneqq\sum_{n}\frac{1}{2^{n}}\frac{p_{K_{n}}(f-g)}{1+p_{K_{n}}(f-g)}, \end_inset -con lo que +y \begin_inset Formula $(C(\Omega),{\cal T}_{\text{K}})$ \end_inset @@ -1818,7 +1872,7 @@ El conjunto de funciones \end_inset veces diferenciables con -\begin_inset Formula $\dif^{(m)}f$ +\begin_inset Formula $\dif^{\kern1pt{}m}\kern-2pt{}f$ \end_inset continua, @@ -1840,7 +1894,7 @@ topología de convergencia uniforme sobre compactos de las funciones y sus \left\{ p_{K}^{m}(f)\coloneqq\sup_{\begin{subarray}{c} \alpha\in\mathbb{N}^{n}\\ |\alpha|\coloneqq\alpha_{1}+\dots+\alpha_{n}\leq m -\end{subarray}}\sup_{x\in K}|D^{\alpha}f(x)|\right\} _{K\subseteq\Omega\text{ compacto}}, +\end{subarray}}\sup_{x\in K}|\text{D}^{\alpha}f(x)|\right\} _{K\subseteq\Omega\text{ compacto}}, \] \end_inset @@ -1848,7 +1902,7 @@ topología de convergencia uniforme sobre compactos de las funciones y sus donde \begin_inset Formula \[ -D^{\alpha}f(x)\coloneqq\frac{\partial^{|\alpha|}f}{\partial x_{1}^{\alpha_{1}}\cdots\partial x_{n}^{\alpha_{n}}}. +\text{D}^{\alpha}f(x)\coloneqq\frac{\partial^{|\alpha|}f}{\partial x_{1}^{\alpha_{1}}\cdots\partial x_{n}^{\alpha_{n}}}. \] \end_inset @@ -2083,33 +2137,6 @@ con lo que \end_layout \begin_layout Standard -Como -\series bold -teorema -\series default -, un e.l.c. - -\begin_inset Formula $(E,{\cal T})$ -\end_inset - - es metrizable si y sólo si es 1AN, si y sólo si -\begin_inset Formula ${\cal T}$ -\end_inset - - es asociada a una familia numerable de seminormas continuas. -\begin_inset Note Note -status open - -\begin_layout Plain Layout -nproof -\end_layout - -\end_inset - - -\end_layout - -\begin_layout Standard Un e.l.c. \begin_inset Formula $(E,{\cal T})$ @@ -2234,10 +2261,7 @@ Un espacio de Banach \series default es un espacio normado completo. -\end_layout - -\begin_layout Standard -Sea + Sea \begin_inset Formula $(X,\Vert\cdot\Vert)$ \end_inset @@ -2253,11 +2277,7 @@ Sea \end_inset es completo si y sólo si toda sucesión -\begin_inset Formula $(y_{n})_{n}$ -\end_inset - - en -\begin_inset Formula $X$ +\begin_inset Formula $\{y_{n}\}_{n}\subseteq X$ \end_inset con @@ -2450,7 +2470,7 @@ Operadores \end_layout \begin_layout Standard -Un operador entre espacios normados se dice +Un operador entre espacios normados es \series bold acotado \series default @@ -2462,7 +2482,7 @@ acotado \begin_inset Formula $\mathbb{K}$ \end_inset --espacio normado, llamamos +-espacio normado, \begin_inset Formula $X^{*}\coloneqq X'={\cal L}(X,\mathbb{K})$ \end_inset @@ -2684,16 +2704,12 @@ tomando \begin_inset Formula $({\cal L}(X,Y),\Vert\cdot\Vert)$ \end_inset - también lo es. - Si -\begin_inset Formula $Y=\mathbb{K}$ -\end_inset - -, -\begin_inset Formula ${\cal L}(X,Y)=X^{*}$ + también. + En +\begin_inset Formula $X^{*}$ \end_inset - y esta norma se llama + esta norma se llama \series bold norma dual \series default @@ -3083,25 +3099,13 @@ Isomorfismos topológicos \end_layout \begin_layout Standard -Dados dos espacios normados -\begin_inset Formula $X$ -\end_inset - - e -\begin_inset Formula $Y$ -\end_inset - -, una función -\begin_inset Formula $T:X\to Y$ +Una función +\begin_inset Formula $T$ \end_inset - es un -\series bold -isomorfismo topológico -\series default - si es un isomorfismo y un homeomorfismo, si y sólo si es lineal, suprayectiva - y -\begin_inset Formula $\exists m,M>0:\forall x\in X,m\Vert x\Vert\leq\Vert T(x)\Vert\leq M\Vert x\Vert$ + entre espacios normados es un isomorfismo topológico si y sólo si es lineal, + suprayectiva y +\begin_inset Formula $\exists m,M>0:\forall x,m\Vert x\Vert\leq\Vert T(x)\Vert\leq M\Vert x\Vert$ \end_inset . @@ -3176,27 +3180,15 @@ Para \end_layout \begin_layout Standard -Dos espacios normados -\begin_inset Formula $X$ -\end_inset - - e -\begin_inset Formula $Y$ -\end_inset - - son -\series bold -topológicamente isomorfos -\series default - si existe un isomorfismo topológico entre ellos, y son +Dos espacios normados son \series bold isométricamente isomorfos \series default - si este se puede tomar + si entre ellos hay un isomorfismo topológico \series bold isométrico \series default -, que conserve distancias o, equivalentemente, normas. +, es decir, que conserve distancias o, equivalentemente, normas. Dos normas \begin_inset Formula $\Vert\cdot\Vert,|\cdot|:X\to\mathbb{R}$ \end_inset @@ -3864,7 +3856,7 @@ Finalmente, si \end_layout \begin_layout Enumerate -La aplicación cociente +La proyección \begin_inset Formula $X\to X/Y$ \end_inset @@ -4167,12 +4159,8 @@ Desigualdad de Hölder: \begin_inset Formula $a_{1},\dots,a_{n},b_{1},\dots,b_{n}>0$ \end_inset -, -\begin_inset Formula $p>1$ -\end_inset - y -\begin_inset Formula $q>1$ +\begin_inset Formula $p,q>1$ \end_inset con @@ -4613,11 +4601,20 @@ Por isomorfismo podemos suponer que el dominio es \series bold Teorema de Bolzano-Weierstrass: \series default - En espacio normados de dimensión finita, los conjuntos cerrados y acotados - son compactos, pues esto ocurre en + En espacios normados de dimensión finita, los cerrados acotados son compactos +\begin_inset Note Comment +status open + +\begin_layout Plain Layout +, pues esto ocurre en \begin_inset Formula $\mathbb{R}^{n}$ \end_inset + +\end_layout + +\end_inset + . \begin_inset Foot status open @@ -4637,15 +4634,15 @@ El teorema se suele enunciar como que toda sucesión en un cerrado acotado \series bold Lema de Riesz: \series default - Dados un subespacio normado + Dados un espacio normado \begin_inset Formula $X$ \end_inset -, un subespacio cerrado -\begin_inset Formula $Y\subsetneq X$ +, +\begin_inset Formula $Y<X$ \end_inset - y + cerrado y \begin_inset Formula $\varepsilon\in(0,1)$ \end_inset @@ -4839,7 +4836,7 @@ Teorema de Riesz: \end_inset tuviera dimensión infinita, habría una sucesión -\begin_inset Formula $\{y_{n}\}_{n}\in S_{X}\subseteq B_{X}$ +\begin_inset Formula $\{y_{n}\}_{n}\subseteq S_{X}\subseteq B_{X}$ \end_inset con @@ -4950,7 +4947,7 @@ Sean \begin_inset Formula $T:X\to Y$ \end_inset - una aplicación lineal con imagen de dimensión finita, + lineal con imagen de dimensión finita, \begin_inset Formula $T$ \end_inset @@ -5180,15 +5177,10 @@ Si además \end_layout \begin_layout Enumerate -El espacio \begin_inset Formula $C_{\text{b}}(S)$ \end_inset - de funciones -\begin_inset Formula $S\to\mathbb{K}$ -\end_inset - - continuas y acotadas es un subespacio cerrado de + es un subespacio cerrado de \begin_inset Formula $\ell^{\infty}(S)$ \end_inset @@ -5206,8 +5198,7 @@ nproof \end_layout \begin_layout Enumerate -Una función -\begin_inset Formula $S\to\mathbb{K}$ +\begin_inset Formula $f:S\to\mathbb{K}$ \end_inset @@ -5228,7 +5219,7 @@ se anula en el infinito \end_inset continuas que se anulan en el infinito es un subespacio cerrado de -\begin_inset Formula $C_{\text{c}}(S)$ +\begin_inset Formula $C_{\text{b}}(S)$ \end_inset . @@ -5286,7 +5277,7 @@ Llamando \begin_inset Formula $\ell^{\infty}$ \end_inset - es no separable. + no es separable. \begin_inset Note Note status open @@ -5312,7 +5303,7 @@ nproof \end_inset con -\begin_inset Formula $c_{0}\subsetneq c\subsetneq\ell^{\infty}$ +\begin_inset Formula $c_{0}<c<\ell^{\infty}$ \end_inset . @@ -5736,11 +5727,6 @@ entonces: \end_layout \begin_layout Enumerate -Para -\begin_inset Formula $K\subseteq\Omega$ -\end_inset - - compacto, \begin_inset Formula $({\cal D}_{K}^{m}(\Omega)\coloneqq\{f\in{\cal C}^{m}(\Omega)\mid\text{sop}f\subseteq K\},\Vert\cdot\Vert_{m})$ \end_inset @@ -5761,11 +5747,7 @@ nproof \begin_inset Formula ${\cal D}^{m}(\Omega)\coloneqq(\{f\in{\cal C}^{m}(\Omega)\mid\text{sop}f\text{ compacto}\},\Vert\cdot\Vert_{m})$ \end_inset - es un espacio normado, y en particular lo es -\begin_inset Formula $(C_{c}(\Omega),\Vert\cdot\Vert_{\infty})={\cal D}^{0}(\Omega)$ -\end_inset - -. + es un espacio normado. \begin_inset Note Note status open @@ -5779,11 +5761,7 @@ nproof \end_layout \begin_layout Enumerate -\begin_inset Formula ${\cal D}(\Omega)\coloneqq\{f\in{\cal C}^{\infty}(\Omega)\mid\text{sop}f\text{ compacto}\}$ -\end_inset - - es un subespacio de -\begin_inset Formula ${\cal D}^{m}(\Omega)$ +\begin_inset Formula ${\cal D}(\Omega)\coloneqq\{f\in{\cal C}^{\infty}(\Omega)\mid\text{sop}f\text{ compacto}\}<\text{\ensuremath{{\cal D}}}^{m}(\Omega)$ \end_inset . @@ -5828,7 +5806,7 @@ Sean \end_inset -entonces para +para \begin_inset Formula $p\in[1,\infty]$ \end_inset @@ -5837,7 +5815,7 @@ entonces para espacio de Hardy \series default -\begin_inset Formula $H^{p}(D)\coloneqq(\{f\in{\cal H}(D):\Vert f\Vert_{H_{p}}<\infty)$ +\begin_inset Formula $H^{p}(D)\coloneqq(\{f\in{\cal H}(D)\mid\Vert f\Vert_{H_{p}}<\infty\},\Vert\cdot\Vert_{H_{p}})$ \end_inset es un espacio de Banach. @@ -6270,7 +6248,11 @@ Si \end_inset , pero esto no es cierto en espacios topológicos arbitrarios. - Sean +\begin_inset Note Comment +status open + +\begin_layout Plain Layout +Sean \begin_inset Formula $X\coloneqq\mathbb{N}\times\mathbb{N}$ \end_inset @@ -6311,7 +6293,7 @@ nproof \end_layout -\begin_layout Standard +\begin_layout Plain Layout Sean \begin_inset Formula $Y\coloneqq[0,1]^{\mathbb{R}}$ \end_inset @@ -6357,6 +6339,11 @@ nproof \end_layout +\end_inset + + +\end_layout + \begin_layout Section Familias sumables \end_layout @@ -6427,15 +6414,11 @@ Si \begin_inset Formula $(X,\Vert\cdot\Vert)$ \end_inset - es un espacio normado, -\begin_inset Formula $I\neq\emptyset$ -\end_inset - - y + es un espacio normado y \begin_inset Formula $\{x_{i}\}_{i\in I}\subseteq X$ \end_inset -: + es no vacía: \end_layout \begin_layout Enumerate @@ -6493,28 +6476,11 @@ nproof \end_layout \begin_layout Enumerate -Si \begin_inset Formula $X$ \end_inset - es de Banach, toda familia absolutamente sumable es sumable. -\begin_inset Note Note -status open - -\begin_layout Plain Layout -nproof -\end_layout - -\end_inset - - -\end_layout - -\begin_layout Enumerate -\begin_inset Formula $X$ -\end_inset - - es de Banach si y sólo si toda familia sumable es absolutamente sumable. + es de Banach si y sólo si toda familia sumable es absolutamente sumable, + y entonces toda familia absolutamente sumable es sumable. \begin_inset Note Note status open @@ -6557,7 +6523,11 @@ propiedad S \end_inset . - Por ejemplo +\begin_inset Note Comment +status open + +\begin_layout Plain Layout +Por ejemplo \begin_inset Formula $\Vert\cdot\Vert_{2}$ \end_inset @@ -6582,42 +6552,18 @@ nproof \end_layout -\begin_layout Standard -Si -\begin_inset Formula $(X,\Vert\cdot\Vert)$ -\end_inset - - es de dimensión finita y -\begin_inset Formula $\{x_{i}\}_{i\in I}\subseteq X$ -\end_inset - - no es vacía: -\end_layout - -\begin_layout Enumerate -\begin_inset Formula $(x_{i})_{i\in I}$ -\end_inset - - es absolutamente sumable si y sólo si es sumable. -\begin_inset Note Note -status open - -\begin_layout Plain Layout -nproof -\end_layout - \end_inset \end_layout -\begin_layout Enumerate +\begin_layout Standard Si -\begin_inset Formula $I=(\mathbb{N},\geq)$ +\begin_inset Formula $(X,\Vert\cdot\Vert)$ \end_inset -, -\begin_inset Formula $(x_{n})_{n\in\mathbb{N}}$ + es de dimensión finita, +\begin_inset Formula $\{x_{n}\}_{n\in\mathbb{N}}\subseteq X$ \end_inset es sumable si y sólo si @@ -6625,7 +6571,7 @@ Si \end_inset es absolutamente convergente, si y sólo si -\begin_inset Formula $\sup_{n\in\mathbb{N}}\sum_{i=1}^{n}\Vert x_{i}\Vert<\infty$ +\begin_inset Formula $\sup_{n}\sum_{i\in\mathbb{N}_{n}}\Vert x_{i}\Vert<\infty$ \end_inset . @@ -6654,7 +6600,7 @@ Teorema de reordenación de Riemann: \begin_inset Formula $x\in[-\infty,\infty]$ \end_inset -, existe +, existe una biyección \begin_inset Formula $\pi:\mathbb{N}\to\mathbb{N}$ \end_inset @@ -6700,12 +6646,7 @@ incondicionalmente convergente \begin_inset Formula $\sum_{n}x_{\pi(n)}$ \end_inset - converge. - Si -\begin_inset Formula $X$ -\end_inset - - es de Banach, esto ocurre si y sólo si + converge, si y sólo si \begin_inset Formula $(x_{n})_{n}$ \end_inset @@ -6742,7 +6683,7 @@ teorema , si y sólo si \begin_inset Formula \[ -\forall\varepsilon>0,\exists\delta>0:\forall\{z_{j}\}_{j\in\mathbb{N}_{n}}\subseteq X,\left(\sup_{S\subseteq\mathbb{N}_{n}}\left\Vert \sum_{j\in S}z_{j}\right\Vert <\delta\implies\sum_{j\in J}\Vert z_{j}\Vert<\varepsilon\right), +\forall\varepsilon>0,\exists\delta>0:\forall\{z_{j}\}_{j\in\mathbb{N}_{n}}\subseteq X,\left(\sup_{S\subseteq\mathbb{N}_{n}}\left\Vert \sum_{j\in S}z_{j}\right\Vert <\delta\implies\sum_{j\in\mathbb{N}_{n}}\Vert z_{j}\Vert<\varepsilon\right), \] \end_inset @@ -6753,7 +6694,7 @@ si y sólo si toda serie sumable en es absolutamente convergente. \begin_inset Note Note -status open +status collapsed \begin_layout Plain Layout nproof @@ -131,7 +131,7 @@ forma hermitiana \begin_inset Formula $x,y,z\in H$ \end_inset - se tiene +, \begin_inset Formula $\langle ax+by,z\rangle=a\langle x,z\rangle+b\langle y,z\rangle$ \end_inset @@ -160,7 +160,8 @@ producto escalar \series bold espacio prehilbertiano \series default - es par formado por un espacio vectorial y un producto escalar sobre este. + es un par formado por un espacio vectorial y un producto escalar sobre + este. \end_layout \begin_layout Standard @@ -256,17 +257,21 @@ Para \end_inset . -\end_layout +\begin_inset Note Comment +status open -\begin_deeper -\begin_layout Standard +\begin_layout Plain Layout \begin_inset Formula $\Vert x+y\Vert^{2}=\langle x+y,x+y\rangle=\langle x,x\rangle+\langle x,y\rangle+\overline{\langle x,y\rangle}+\langle y,y\rangle$ \end_inset . \end_layout -\end_deeper +\end_inset + + +\end_layout + \begin_layout Standard \series bold @@ -305,11 +310,7 @@ Si \begin_inset Formula $H$ \end_inset - se define sobre -\begin_inset Formula $\mathbb{R}$ -\end_inset - -, + es real, \begin_inset Formula $\langle x,y\rangle=\frac{1}{4}(\Vert x+y\Vert^{2}-\Vert x-y\Vert^{2})$ \end_inset @@ -369,15 +370,11 @@ status open \end_inset -En general -\begin_inset Formula $\langle x,y+z\rangle=\overline{\langle y+z,x\rangle}=\overline{\langle y,x\rangle}+\overline{\langle z,x\rangle}=\langle x,y\rangle+\langle x,z\rangle$ -\end_inset -, de donde \begin_inset Formula \begin{multline*} \Vert x+y\Vert^{2}+\Vert x-y\Vert^{2}=\langle x+y,x+y\rangle+\langle x-y,x-y\rangle=\\ -=\langle x,x\rangle+\langle x,y\rangle+\langle y,x\rangle+\langle y,y\rangle+\langle x,x\rangle-\langle x,y\rangle-\langle y,x\rangle+\langle y,y\rangle=2(\Vert x\Vert^{2}+\Vert y\Vert^{2}). +=\langle x,x\rangle\cancel{+\langle x,y\rangle+\langle y,x\rangle}+\langle y,y\rangle+\langle x,x\rangle\cancel{-\langle x,y\rangle-\langle y,x\rangle}+\langle y,y\rangle=2(\Vert x\Vert^{2}+\Vert y\Vert^{2}). \end{multline*} \end_inset @@ -456,7 +453,8 @@ y por tanto \end_inset -donde en la segunda igualdad hemos usado la primera igualdad con +donde en la segunda igualdad hemos usado la primera igualdad al revés con + \begin_inset Formula $z=0$ \end_inset @@ -466,7 +464,7 @@ donde en la segunda igualdad hemos usado la primera igualdad con . Usando esto y que -\begin_inset Formula $\langle-x,y\rangle$ +\begin_inset Formula $\langle-x,y\rangle=-\langle x,y\rangle$ \end_inset es fácil ver que @@ -532,7 +530,7 @@ equivalentes \end_inset con -\begin_inset Formula $\langle x,y\rangle_{1}=\langle T(x),T(y)\rangle_{2}$ +\begin_inset Formula $\langle x,y\rangle_{1}=\langle Tx,Ty\rangle_{2}$ \end_inset para todo @@ -573,8 +571,7 @@ ortogonales \begin_inset Formula $\langle x,y\rangle=0$ \end_inset -. - Decimos que +; \begin_inset Formula $x\in H$ \end_inset @@ -595,7 +592,7 @@ ortogonal \end_inset , y llamamos -\begin_inset Formula $M^{\bot}\coloneqq\{x\in H:x\bot M\}$ +\begin_inset Formula $M^{\bot}\coloneqq\{x\in H\mid x\bot M\}$ \end_inset . @@ -620,7 +617,6 @@ ortonormal \end_inset . - Entonces: \end_layout \begin_layout Enumerate @@ -898,11 +894,7 @@ nproof \begin_inset Formula $L^{2}([a,b])$ \end_inset - con la medida de Lebesgue, y entonces -\begin_inset Formula $C([a,b])$ -\end_inset - - es denso en + con la medida de Lebesgue, que es denso en \begin_inset Formula $L^{2}([a,b])$ \end_inset @@ -1178,11 +1170,7 @@ luego \end_inset . - Si hubiera -\begin_inset Formula $z\in Y$ -\end_inset - - con + Si fuera \begin_inset Formula $\langle x-y,z\rangle\neq0$ \end_inset @@ -1365,7 +1353,7 @@ determinante de Gram a \begin_inset Formula \[ -G(x_{1},\dots,G_{n})\coloneqq\det(\langle x_{j},x_{i}\rangle)_{1\leq i\leq n}^{1\leq j\leq n}. +G(x_{1},\dots,x_{n})\coloneqq\det(\langle x_{j},x_{i}\rangle)_{1\leq i\leq n}^{1\leq j\leq n}. \] \end_inset @@ -1626,11 +1614,11 @@ Teorema de la proyección \series bold Teorema de la proyección: \series default - Si + Sean \begin_inset Formula $H$ \end_inset - es un espacio de Hilbert con un subespacio cerrado + un espacio de Hilbert con un subespacio cerrado \begin_inset Formula $M$ \end_inset @@ -1805,11 +1793,7 @@ Por la definición de producto escalar, \begin_inset Formula $\Vert P_{M}(x)\Vert,\Vert P_{M^{\bot}}(x)\Vert\leq\Vert x\Vert=1$ \end_inset -, lo que prueba la continuidad y por tanto que -\begin_inset Formula $M$ -\end_inset - - es topológica. +, lo que prueba la continuidad y por tanto que la suma directa es topológica. Además, si \begin_inset Formula $M\neq0$ \end_inset @@ -1855,11 +1839,11 @@ Para \end_inset , -\begin_inset Formula $\langle P_{M}(x),y\rangle=\langle x,P_{M}(y)\rangle$ +\begin_inset Formula $\langle P_{M}x,y\rangle=\langle x,P_{M}y\rangle$ \end_inset y -\begin_inset Formula $\langle P_{M^{\bot}}(x),y\rangle=\langle x,P_{M^{\bot}}(y)\rangle$ +\begin_inset Formula $\langle P_{M^{\bot}}x,y\rangle=\langle x,P_{M^{\bot}}y\rangle$ \end_inset . @@ -2248,7 +2232,7 @@ nproof \end_inset es un espacio de Hilbert con el producto escalar -\begin_inset Formula $\langle f,g\rangle^{*}\coloneqq\langle T(g),T(f)\rangle$ +\begin_inset Formula $\langle f,g\rangle^{*}\coloneqq\langle Tg,Tf\rangle$ \end_inset . @@ -2264,27 +2248,6 @@ nproof \end_layout -\begin_layout Enumerate -\begin_inset Formula $J:H\to H^{**}$ -\end_inset - - dada por -\begin_inset Formula $J(x)(f)\coloneqq f(x)$ -\end_inset - - es un isomorfismo algebraico isométrico. -\begin_inset Note Note -status open - -\begin_layout Plain Layout -nproof -\end_layout - -\end_inset - - -\end_layout - \begin_layout Standard Dado un un \begin_inset Formula $\mathbb{K}$ @@ -2372,8 +2335,8 @@ Si \begin_inset Formula $B$ \end_inset - es bilineal o sesquilineal, es acotada si y sólo si es continua, y para - todo + es bilineal o sesquilineal sobre un espacio normado, es acotada si y sólo + si es continua, y para todo \begin_inset Formula $x$ \end_inset @@ -2421,7 +2384,7 @@ Teorema de Lax-Milgram: \end_inset tal que -\begin_inset Formula $\forall x,y\in H,B(x,y)=\langle x,T(y)\rangle$ +\begin_inset Formula $\forall x,y\in H,B(x,y)=\langle x,Ty\rangle$ \end_inset . @@ -2514,21 +2477,21 @@ Y\coloneqq\{y\in H\mid\exists z\in H:\langle\cdot,y\rangle=B(\cdot,z)\}, , \begin_inset Formula \[ -c\Vert S(y)\Vert^{2}\leq B(S(y),S(y))=\langle S(y),y\rangle\in\mathbb{R}^{+}, +c\Vert Sy\Vert^{2}\leq B(Sy,Sy)=\langle Sy,y\rangle\in\mathbb{R}^{+}, \] \end_inset pero por la desigualdad de Cauchy-Schwartz, -\begin_inset Formula $\langle S(y),y\rangle^{2}=|\langle S(y),y\rangle|^{2}\leq\Vert S(y)\Vert^{2}\Vert y\Vert^{2}$ +\begin_inset Formula $\langle Sy,y\rangle^{2}=|\langle Sy,y\rangle|^{2}\leq\Vert Sy\Vert^{2}\Vert y\Vert^{2}$ \end_inset , luego -\begin_inset Formula $c\Vert S(y)\Vert^{2}\leq\langle S(y),y\rangle\leq\Vert S(y)\Vert\Vert y\Vert=\Vert S(y)\Vert$ +\begin_inset Formula $c\Vert Sy\Vert^{2}\leq\langle Sy,y\rangle\leq\Vert Sy\Vert\Vert y\Vert=\Vert Sy\Vert$ \end_inset y -\begin_inset Formula $\Vert S(y)\Vert\leq\frac{1}{c}$ +\begin_inset Formula $\Vert Sy\Vert\leq\frac{1}{c}$ \end_inset , con lo que @@ -2540,8 +2503,8 @@ pero por la desigualdad de Cauchy-Schwartz, \begin_inset Formula $\{y_{n}\}_{n}\subseteq Y$ \end_inset - y existe -\begin_inset Formula $\lim_{n}y_{n}\eqqcolon y\in H$ + tiene límite +\begin_inset Formula $y\in H$ \end_inset , por continuidad de @@ -2555,7 +2518,7 @@ pero por la desigualdad de Cauchy-Schwartz, , \begin_inset Formula \[ -\langle x,y\rangle=\lim_{n}\langle x,y_{n}\rangle=\lim_{n}B(x,S(y_{n}))=B(x,S(y)), +\langle x,y\rangle=\lim_{n}\langle x,y_{n}\rangle=\lim_{n}B(x,Sy_{n})=B(x,Sy), \] \end_inset @@ -2623,11 +2586,11 @@ luego \end_inset con -\begin_inset Formula $B(\cdot z)=\langle\cdot,w\rangle$ +\begin_inset Formula $B(\cdot,z)=\langle\cdot,w\rangle$ \end_inset y por tanto -\begin_inset Formula $z=S(w)$ +\begin_inset Formula $z=Sw$ \end_inset , luego @@ -2636,7 +2599,7 @@ luego es suprayectiva. Si -\begin_inset Formula $S(y)=0$ +\begin_inset Formula $Sy=0$ \end_inset , para @@ -2644,7 +2607,7 @@ luego \end_inset , -\begin_inset Formula $\langle x,y\rangle=B(x,S(y))=0$ +\begin_inset Formula $\langle x,y\rangle=B(x,Sy)=0$ \end_inset y por tanto @@ -2665,7 +2628,7 @@ luego \end_inset cumple -\begin_inset Formula $\langle x,T(y)\rangle=B(x,y)$ +\begin_inset Formula $\langle x,Ty\rangle\equiv B(x,y)$ \end_inset . @@ -2674,7 +2637,7 @@ luego \end_inset , -\begin_inset Formula $\Vert T(y)\Vert^{2}=\langle T(y),T(y)\rangle=B(T(y),y)\leq M\Vert T(y)\Vert\Vert y\Vert=M\Vert T(y)\Vert$ +\begin_inset Formula $\Vert Ty\Vert^{2}=\langle Ty,Ty\rangle=B(Ty,y)\leq M\Vert Ty\Vert\Vert y\Vert=M\Vert Ty\Vert$ \end_inset , siendo @@ -2722,7 +2685,7 @@ En particular, dado un espacio vectorial \end_inset de espacios de Hilbert con -\begin_inset Formula $\langle x,y\rangle_{1}=\langle x,T(y)\rangle_{2}$ +\begin_inset Formula $\langle x,y\rangle_{1}=\langle x,Ty\rangle_{2}$ \end_inset . @@ -2838,7 +2801,7 @@ está bien definida y es continua porque, si \begin_inset Formula $\Vert u\Vert_{L^{2}(\Omega,\Sigma,\sigma)}=1$ \end_inset -, +, usando la desigualdad de Cauchy-Schwartz, \begin_inset Formula \begin{align*} |Tu| & =\left|\int_{\Omega}u\dif\mu\right|\leq\int_{\Omega}|u|\dif\mu\leq\sqrt{\int_{\Omega}|u|^{2}\dif\mu}+\sqrt{\int_{\Omega}\dif\mu}\leq\\ @@ -2858,16 +2821,16 @@ Por el teorema de representación de Riesz, existe , \begin_inset Formula \[ -Tu=\int_{\Omega}u\dif\mu=\int_{\Omega}uf\dif\sigma, +\int_{\Omega}u\dif\mu=Tu=\int_{\Omega}uf\dif\sigma, \] \end_inset -pero esta igualdad se da para cuando +pero esta igualdad se da cuando \begin_inset Formula $u=\chi_{A}$ \end_inset - para cualquier + para todo \begin_inset Formula $A\in{\cal F}$ \end_inset @@ -2906,7 +2869,7 @@ de modo que \end_inset o -\begin_inset Formula $A=\{x\mid f(x)>1\}$ +\begin_inset Formula $A=\{f(x)>1\}$ \end_inset , vemos que @@ -2917,8 +2880,8 @@ de modo que \begin_inset Formula $\omega\in\Omega$ \end_inset -, de modo que -\begin_inset Formula $\frac{1}{g}$ +, con lo que +\begin_inset Formula $\frac{1}{f}$ \end_inset es @@ -2970,14 +2933,10 @@ Teorema principal de los problemas variacionales cuadráticos: \end_inset -forma bilineal simétrica, acotada y fuertemente positiva, -\begin_inset Formula $b$ -\end_inset - - una -\begin_inset Formula $H$ +\begin_inset Formula $b\in H^{*}$ \end_inset --forma lineal continua y + y \begin_inset Formula $F:H\to\mathbb{R}$ \end_inset @@ -2993,20 +2952,15 @@ entonces: \end_layout \begin_layout Enumerate -Para -\begin_inset Formula $w\in H$ -\end_inset - -, \begin_inset Formula $F$ \end_inset alcanza su mínimo en -\begin_inset Formula $w$ +\begin_inset Formula $w\in H$ \end_inset si y sólo si -\begin_inset Formula $\forall y\in H,B(w,y)=b(y)$ +\begin_inset Formula $B(w,\cdot)=b$ \end_inset . @@ -3127,7 +3081,11 @@ Como \begin_inset Formula $H$ \end_inset -, y como existen +, y que es equivalente al de +\begin_inset Formula $H$ +\end_inset + + ya que existen \begin_inset Formula $c,M>0$ \end_inset @@ -3135,14 +3093,6 @@ Como \begin_inset Formula $c\Vert x\Vert^{2}\leq B(x,x)\leq M\Vert x\Vert^{2}$ \end_inset -, el producto escalar -\begin_inset Formula $B$ -\end_inset - - es equivalente al de -\begin_inset Formula $H$ -\end_inset - , luego \begin_inset Formula $b$ \end_inset @@ -3274,15 +3224,11 @@ sucesión de Dirac \begin_inset Formula $(K_{m}:\mathbb{R}^{n}\to\mathbb{R}^{\geq0})_{m}$ \end_inset - de funciones continuas con -\begin_inset Formula -\[ -\int_{\mathbb{R}^{n}}K_{n}=1 -\] - + de funciones continuas con integral 1 en +\begin_inset Formula $\mathbb{R}^{n}$ \end_inset -y tal que + y tal que \begin_inset Formula \[ \forall\varepsilon,\delta>0,\exists n_{0}:\forall n\geq n_{0},\int_{\mathbb{R}^{n}\setminus B(0,\delta)}K_{n}(x)\dif x<\varepsilon. @@ -3430,7 +3376,7 @@ teorema \end_inset es denso en -\begin_inset Formula $(C_{c}(G),\Vert\cdot\Vert_{\infty})$ +\begin_inset Formula $(C_{\text{c}}(G),\Vert\cdot\Vert_{\infty})$ \end_inset y en @@ -3479,7 +3425,7 @@ entonces \begin_inset Formula $f=0$ \end_inset - en casi todo punto, y en particular, si + en casi todo punto y en particular, si \begin_inset Formula $f$ \end_inset @@ -3539,7 +3485,7 @@ armónica problema de Dirichlet \series default consiste en encontrar -\begin_inset Formula $u\in{\cal D}^{2}(\overline{B_{X}})$ +\begin_inset Formula $u\in{\cal D}^{2}(B_{X})$ \end_inset armónica con @@ -3643,7 +3589,7 @@ problema generalizado de valores frontera y \begin_inset Formula \[ -\forall v\in{\cal D}(G),\int_{G}\sum_{j=1}^{n}\frac{\partial u}{\partial x_{j}}\frac{\partial v}{\partial x_{j}}\dif x\int_{G}fv. +\forall v\in{\cal D}(G),\int_{G}\sum_{j}\partial_{j}u\partial_{j}v\dif x=\int_{G}fv. \] \end_inset @@ -3712,7 +3658,7 @@ Si dada por \begin_inset Formula \[ -F(u)\coloneqq\frac{1}{2}\int_{G}\sum_{j=1}^{n}(\partial_{j}u(x))^{2}\dif x-\int_{G}fu, +F(u)\coloneqq\frac{1}{2}\int_{G}\sum_{j}(\partial_{j}u(x))^{2}\dif x-\int_{G}fu, \] \end_inset @@ -3814,7 +3760,7 @@ y para \end_inset llamamos -\begin_inset Formula $D^{\alpha}u\coloneqq\partial_{1}^{\alpha_{1}}\cdots\partial_{n}^{\alpha_{n}}u$ +\begin_inset Formula $\text{D}^{\alpha}u\coloneqq\partial_{1}^{\alpha_{1}}\cdots\partial_{n}^{\alpha_{n}}u$ \end_inset . @@ -3841,7 +3787,7 @@ espacio de Sobolev a \begin_inset Formula \[ -W^{k,p}(G)\coloneqq\{u\in L^{p}(G)\mid\forall\alpha\in\mathbb{N}^{n},(|\alpha|\leq k\implies\exists D^{\alpha}f\in L^{p}(G))\}. +W^{k,p}(G)\coloneqq\{u\in L^{p}(G)\mid\forall\alpha\in\mathbb{N}^{n},(|\alpha|\leq k\implies\exists\text{D}^{\alpha}f\in L^{p}(G))\}. \] \end_inset @@ -3867,9 +3813,39 @@ Si \end_inset como -\begin_inset Formula $f\sim g\iff\{x\in G\mid f(x)\neq g(x)\}\text{ es de medida nula}$ +\begin_inset Formula $f\sim g$ \end_inset + si y sólo si +\begin_inset Formula $\{f(x)\neq g(x)\}$ +\end_inset + + +\family roman +\series medium +\shape up +\size normal +\emph off +\bar no +\strikeout off +\xout off +\uuline off +\uwave off +\noun off +\color none +es de medida nula +\family default +\series default +\shape default +\size default +\emph default +\bar default +\strikeout default +\xout default +\uuline default +\uwave default +\noun default +\color inherit , y \begin_inset Formula $\langle\cdot,\cdot\rangle_{1,2}:W^{1}(G)/\sim\to\mathbb{R}$ \end_inset @@ -3951,7 +3927,7 @@ Si \begin_inset Formula $G\subseteq\mathbb{R}^{n}$ \end_inset - es un abierto acotado no vacío y + es abierto acotado no vacío y \begin_inset Formula $u\in W^{1}(G)$ \end_inset @@ -4022,7 +3998,7 @@ Desigualdad de Poincaré-Friedrichs: , \begin_inset Formula \[ -C\int_{G}u^{2}\leq\int_{G}\sum_{j=1}^{n}(\partial_{j}u)^{2}. +C\int_{G}u^{2}\leq\int_{G}\sum_{j}(\partial_{j}u)^{2}. \] \end_inset @@ -4086,7 +4062,7 @@ Para \begin_inset Formula $u\in H_{0}^{1}(G)$ \end_inset -,existe una sucesión +, existe una sucesión \begin_inset Formula $\{u_{m}\}_{m}\subseteq{\cal D}(G)$ \end_inset @@ -4141,25 +4117,25 @@ Principio de Dirichlet: dada por \begin_inset Formula \[ -F(u)\coloneqq\frac{1}{2}\int_{G}\sum_{j=1}^{n}(\partial_{j}u)^{2}-\int_{G}fu +F(u)\coloneqq\frac{1}{2}\int_{G}\sum_{j}(\partial_{j}u)^{2}-\int_{G}fu \] \end_inset alcanza su mínimo en un único punto, que es el único -\begin_inset Formula $u\in\text{Dom}f$ +\begin_inset Formula $u\in\text{Dom}F$ \end_inset tal que \begin_inset Formula \[ -\forall v\in H_{0}^{1}(G),\int_{G}\sum_{j=1}^{n}(\partial_{j}u)(\partial_{j}v)=\int_{G}fv +\forall v\in H_{0}^{1}(G),\int_{G}\sum_{j}(\partial_{j}u)(\partial_{j}v)=\int_{G}fv \] \end_inset -y la única solución en -\begin_inset Formula $\text{Dom}f$ +y es la única solución en +\begin_inset Formula $\text{Dom}F$ \end_inset del problema de valores frontera para la ecuación de Poisson @@ -4231,13 +4207,12 @@ y \begin_inset Formula $b_{0}$ \end_inset - es lineal y es acotada por la desigualdad de Cauchy-Schwartz, y como además - + es lineal y es acotada por la desigualdad de Cauchy-Schwartz, y como \begin_inset Formula $B$ \end_inset es bilineal y acotada, -\begin_inset Formula $b_{0}$ +\begin_inset Formula $b$ \end_inset es lineal acotada y se dan las condiciones del teorema principal de los @@ -4336,7 +4311,7 @@ operador diferencial lineal de coeficientes constantes es uno de la forma \begin_inset Formula \[ -L\coloneqq\sum_{|\alpha|\leq k}a_{\alpha}\left(\frac{\partial}{\partial x}\right)^{\alpha}\coloneqq\sum_{|\alpha|\leq k}a_{\alpha}\frac{\partial^{|\alpha|}}{\partial x_{1}^{\alpha_{1}}\cdots\partial x_{n}^{\alpha_{n}}}, +L\coloneqq\sum_{|\alpha|\leq k}a_{\alpha}\text{D}^{\alpha}, \] \end_inset @@ -4348,7 +4323,7 @@ operador adjunto es \begin_inset Formula \[ -L^{*}\coloneqq\sum_{|\alpha|\leq k}(-1)^{|\alpha|}\overline{a_{\alpha}}\left(\frac{\partial}{\partial x}\right)^{\alpha}. +L^{*}\coloneqq\sum_{|\alpha|\leq k}(-1)^{|\alpha|}\overline{a_{\alpha}}\text{D}^{\alpha}. \] \end_inset @@ -4366,7 +4341,7 @@ Si \end_inset y una de las dos tiene soporte compacto, entonces -\begin_inset Formula $\langle L\psi,\varphi\rangle=\langle\psi,L^{*}\varphi\rangle$ +\begin_inset Formula $\langle L\varphi,\psi\rangle=\langle\varphi,L^{*}\psi\rangle$ \end_inset . @@ -4602,8 +4577,8 @@ Demostración: , \begin_inset Formula \begin{align*} -\psi(x)^{2} & =\left(\int_{m}^{x_{1}}\frac{\partial\psi}{\partial x_{1}}(t,x_{2},\dots,x_{n})\dif t\right)^{2}\leq\left(\int_{m}^{x_{1}}\left|\frac{\partial\psi}{\partial x_{1}}(t,x_{2},\dots,x_{n})\right|\cdot1\dif t\right)\leq\\ - & \leq\int_{m}^{x_{1}}\dif t\int_{m}^{x_{1}}\left|\frac{\partial\psi}{\partial x_{1}}(t,x_{2},\dots,x_{n})\right|^{2}\dif t\leq d\int_{m}^{x_{1}}\left|\frac{\partial\psi}{\partial x_{1}}(t,x_{2},\dots,x_{n})\right|^{2}, +\psi(x)^{2} & =\left(\int_{m}^{x_{1}}\frac{\partial\psi}{\partial x_{1}}(t,x_{2},\dots,x_{n})\dif t\right)^{2}\leq\left(\int_{m}^{x_{1}}\left|\frac{\partial\psi}{\partial x_{1}}(t,x_{2},\dots,x_{n})\right|\cdot1\dif t\right)^{2}\leq\\ + & \leq\int_{m}^{x_{1}}\dif t\int_{m}^{x_{1}}\left|\frac{\partial\psi}{\partial x_{1}}(t,x_{2},\dots,x_{n})\right|^{2}\dif t\leq d\int_{m}^{x_{1}}\left|\frac{\partial\psi}{\partial x_{1}}(t,x_{2},\dots,x_{n})\right|^{2}\dif t, \end{align*} \end_inset @@ -4694,7 +4669,7 @@ donde \end_inset para todo -\begin_inset Formula $C$ +\begin_inset Formula $\psi$ \end_inset , de modo que @@ -4968,56 +4943,36 @@ Dados \end_inset , -\begin_inset Formula $c\Vert u\Vert\leq\Vert b\Vert$ +\begin_inset Formula $\Vert u\Vert\leq\frac{\Vert b\Vert}{c}$ \end_inset -. -\begin_inset Note Note -status open - -\begin_layout Plain Layout -nproof -\end_layout - +, +\begin_inset Formula $\Vert u-u_{n}\Vert\leq\frac{d}{c}d(u,M_{n})$ \end_inset + y, si +\begin_inset Formula $\beta$ +\end_inset -\end_layout - -\begin_layout Enumerate + es cota inferior de +\begin_inset Formula $J(H)$ +\end_inset -\series bold -Razón de convergencia: -\series default - -\begin_inset Formula $\Vert u-u_{n}\Vert\leq\frac{d}{c}d(u,M_{n})$ +, +\begin_inset Formula $\Vert u-u_{n}\Vert^{2}\leq\frac{2}{c}(J(u_{n})-\beta)$ \end_inset . -\end_layout - -\begin_layout Enumerate - -\series bold -Estimación del error: -\series default - Si -\begin_inset Formula $\beta\leq J(x)$ -\end_inset +\begin_inset Note Note +status open - para todo -\begin_inset Formula $x\in H$ -\end_inset +\begin_layout Plain Layout +nproof +\end_layout -, para -\begin_inset Formula $n\in\mathbb{N}$ \end_inset - es -\begin_inset Formula $\frac{c}{2}\Vert u-u_{n}\Vert^{2}\leq J(u_{n})-\beta$ -\end_inset -. \end_layout \begin_layout Standard @@ -5631,26 +5586,6 @@ Aproximaciones por polinomios \end_layout \begin_layout Standard -Si -\begin_inset Formula $I\subseteq\mathbb{R}$ -\end_inset - - es un intervalo cerrado, llamamos -\begin_inset Formula ${\cal C}(I)$ -\end_inset - - al conjunto de funciones -\begin_inset Formula $I\to\mathbb{R}$ -\end_inset - - continuas en el interior de -\begin_inset Formula $I$ -\end_inset - -. -\end_layout - -\begin_layout Standard \series bold Teorema de Korovkin: |
