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| -rw-r--r-- | af/n1.lyx | 355 | 
1 files changed, 148 insertions, 207 deletions
| @@ -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 | 
