数学の函数解析学の分野において、バナッハ空間(バナッハくうかん、英: Banach spaces)は最も重要な研究対象の一つである。その他の解析学の分野においても、実際に現れる空間の多くはバナッハ空間である。
古典バナッハ空間
Diestel (1984, Chapter VII) によると、古典バナッハ空間(classical Banach spaces)は Dunford & Schwartz (1958) によって定義されたもので、それらを以下の表に示す。
以下の表で、K は実または複素数体を表し、I は有界閉区間 [a, b] を表す。p は 1 < p < ∞ を満たす実数で、q はそのヘルダー共役(これも 1 < q < ∞ を満たす)を表す。すなわち
である。記号 Σ は σ-集合代数を表し、Ξ は(ba空間のような有限加法性のみが要求される空間に対する)ある集合代数を表す。また記号 μ は正測度、すなわち、適当な σ-集合代数上で定義される可算加法的な正の実数値集合函数とする。
古典バナッハ空間
|
双対
|
回帰性
|
弱完備
|
ノルム |
注釈
|
Kn
|
Kn |
Yes |
Yes |
|
|
ℓ n p
|
ℓ n q |
Yes |
Yes |
|
|
ℓ n ∞
|
ℓ n 1 |
Yes |
Yes |
|
|
ℓp
|
ℓq |
Yes |
Yes |
|
1 < p < ∞
|
ℓ1
|
ℓ∞ |
No |
Yes |
|
|
ℓ∞
|
ba
|
No |
No
|
|
|
c
|
ℓ1
|
No |
No
|
c0
|
No |
No
|
c と同型であるが等長ではない。
|
bv
|
ℓ1+K |
No |
Yes |
|
|
bv0
|
ℓ1 |
No |
Yes |
|
|
bs
|
ba |
No |
No
|
|
ℓ∞ と等長同型。
|
cs
|
ℓ1 |
No |
No
|
c と等長同型。
|
B(X,Ξ)
|
ba(Ξ) |
No |
No
|
|
|
C(X)
|
rca(X) |
No |
No
|
X はコンパクトハウスドルフ空間。
|
ba(Ξ)
|
? |
No |
Yes
|
|
測度の変動(英語版)
|
ca(Σ)
|
? |
No |
Yes
|
rca(Σ)
|
? |
No |
Yes
|
Lp(μ)
|
Lq(μ) |
Yes |
Yes |
|
1 < p < ∞
|
L1(μ)
|
L∞(μ) |
No |
? |
|
測度 μ が S 上で σ-有限である場合。
|
L∞(μ)
|
N ⊥ μ |
No |
? |
|
N⊥ μ = {σ ∈ ba(Σ) | λ ≪ μ}
|
BV(I)
|
? |
No |
Yes
|
|
Vf(I) は f の全変動(英語版)。
|
NBV(I)
|
? |
No |
Yes
|
f ∈ NBV(I) (⊂ BV(I)) ⇔
|
AC(I)
|
K+L∞(I) |
No |
Yes
|
ソボレフ空間 W1,1(I) と同型。
|
Cn(I)
|
rca(I) |
No |
No |
|
特にテイラーの定理により Rn ⊕ C(I) と同型。
|
その他の解析の分野におけるバナッハ空間
反例を与えるバナッハ空間
注釈
- ^ W.T. Gowers, "A solution to the Schroeder–Bernstein problem for Banach spaces", Bulletin of the London Mathematical Society, 28 (1996) pp. 297–304.
参考文献
- Diestel, Joseph (1984), Sequences and series in Banach spaces, Springer-Verlag, ISBN 0-387-90859-5 .
- Dunford, N.; Schwartz, J.T. (1958), Linear operators, Part I, Wiley-Interscience .