2025年9月14日日曜日

1295: リニア(線形)'ノルム付きベクトルたちスペース(空間)'アイソメトリー(等長写像)はコーシーシーケンス(列)をコーシーシーケンス(列)へマップする

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リニア(線形)'ノルム付きベクトルたちスペース(空間)'アイソメトリー(等長写像)はコーシーシーケンス(列)をコーシーシーケンス(列)へマップすることの記述/証明

話題


About: ベクトルたちスペース(空間)

この記事の目次


開始コンテキスト



ターゲットコンテキスト



  • 読者は、任意のリニア(線形)'ノルム付きベクトルたちスペース(空間)'アイソメトリー(等長写像)は任意のコーシーシーケンス(列)をコーシーシーケンス(列)へマップするという命題の記述および証明を得る。

オリエンテーション


本サイトにてこれまで議論された定義たちの一覧があります。

本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。


本体


1: 構造化された記述


ここに'構造化された記述'のルールたちがある

エンティティ(実体)たち:
\(F\): \(\in \{\mathbb{R}, \mathbb{C}\}\)で、カノニカル(正典)フィールド(体)ストラクチャー(構造)を持つもの
\(V_1\): \(\in \{\text{ 全ての } F \text{ ノルム付きベクトルたちスペース(空間)たち }\}\)で、当該ノルムによってインデュースト(誘導された)メトリック(計量)を持つもの
\(V_2\): \(\in \{\text{ 全ての } F \text{ ノルム付きベクトルたちスペース(空間)たち }\}\)で、当該ノルムによってインデュースト(誘導された)メトリック(計量)を持つもの
\(f\): \(: V_1 \to V_2\), \(\in \{\text{ 全てのリニア(線形)'ノルム付きベクトルたちスペース(空間)'アイソメトリー(等長写像)たち }\}\)
\(s\): \(: \mathbb{N} \to V_1\), \(\in \{\text{ 全てのコーシーシーケンス(列)たち }\}\)
\(f \circ s\): \(: \mathbb{N} \to V_2\), \(\in \{\text{ 全てのシーケンス(列)たち }\}\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(f \circ s \in \{\text{ 全てのコーシーシーケンス(列)たち }\}\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: \(f \circ s\)はコーシーシーケンス(列)であるためのコンディションたちを満たすことを見る。

ステップ1:

\(\epsilon \in \mathbb{R}\)を、\(0 \lt \epsilon\)を満たす任意のものとしよう。

以下を満たすある\(N \in \mathbb{N}\)、つまり、\(N \lt m, n\)を満たす各\(m, n \in \mathbb{N}\)に対して、\(dist (s (n), s (m)) = \Vert s (n) - s (m) \Vert \lt \epsilon\)、がある。

\(dist (f \circ s (n), f \circ s (m)) = \Vert f \circ s (n) - f \circ s (m) \Vert = \Vert f (s (n) - s (m)) \Vert\)、なぜなら、\(f\)はリニア(線形)である、\(= \Vert s (n) - s (m) \Vert\)、なぜなら、\(f\)は'ノルム付きベクトルたちスペース(空間)'アイソメトリー(等長写像)である、\(\lt \epsilon\)。

したがって、\(f \circ s\)は、コーシーシーケンス(列)であるためのコンディションたちを満たす。


参考資料


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