设X是任一集合,若对任意的x,y∈X,都存在一个实数与它们相对应,记作ρ(x,y),并且满足下列条件(称为距离公理):
(1)非负性ρ(x,y)≥0,且ρ(x,y)=0;
(2)对称性ρ(x,y)=ρ(y,x);
(3)三角不等式ρ(x,y)≤ρ(x,z)+ρ(z,y)则称ρ(x,y)为x与y之间的距离,并称定义了距离的集合X为距离空间或度量空间,证明:n维Euclid空间Rn,连续函数空间C([a,b])与P方可和数列空间都是距离空间
设A1,A2是度量空间X中的两个集,ρ(A1,A2)=ρ(x,y)>0.证明必有不相交的开集G1,G2分别包含A1,A2.
设x是赋范空间X≠{0}的任一个元,证明
‖x‖=sup{|f(x)|:f∈X',‖f‖=1}
由此推出若对所有X'中的f有f(x)=0,则x=0
设X是Banach空间,Y是任一个赋范空间。若F:X→Y是从X到R(F)的线性同胚,且R(F)在Y中稠密,证明R(F)=Y
设(X,ρ)是度量空间,T:是上半连续的集值映射,证明f(x)=ρ(x,Tx)是下半连续函数.
设{fn}是完备度量空间X上的连续复函数序列,使对每个x∈X有f(x)=fn(x)(作为一个复数)都存在.证明:
设X是在(t:|t|≤1)上连续的复函数x(t)的全体,在其中定义
d(x,y)=|x(t)-y(t)|证明(X,d)是度量空间.
设(X,ρ)是完备度量空间,α是非紧性测度,{An}是X的非空递缩有界闭集,即有AnAn+1,
.若α(An)→0(n→∞),证明A=
An是X中非空的紧集.
设(X,)是可测空间,(Y,ρ)是度量空间fn:X→Y,n=1,2,…,每个fn可测且{fn}在X上一致收敛于f.证明f是可测的