ノルム付きベクトルたちスペース(空間)の中への値バウンデッド(有界)マップ(写像)たちのユニフォーム(一様)にコンバージェント(収束する)シーケンス(列)に対して、コンバージェンス(収束ポイント)は値バウンデッド(有界)であることの記述/証明
話題
About: ベクトルたちスペース(空間)
About: メトリックスペース(計量付き空間)
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、任意のノルム付きベクトルたちスペース(空間)でインデュースト(誘導された)メトリック(計量)を持つものの中への任意の値バウンデッド(有界)マップ(写像)たちの任意のユニフォーム(一様)にコンバージェント(収束する)シーケンス(列)に対して、当該コンバージェンス(収束ポイント)は値バウンデッド(有界)であ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:
\(S\): \(\in \{\text{ 全てのセット(集合)たち }\}\)
\(V\): \(\in \{\text{ 全てのノルム付きベクトルたちスペース(空間)たち }\}\)で、インデュースト(誘導された)メトリック(計量)を持つもの
\(J\): \(\subseteq \mathbb{N}\)
\(s\): \(: J \to \{g: S \to M\}\), \(\in \{\text{ 全てのユニフォーム(一様)にコンバージェント(収束する)シーケンス(列)たち }\}\)で、以下を満たすもの、つまり、\(\forall j \in J (s (j) \in \{\text{ 全ての値バウンデッド(有界)マップ(写像)たち }\})\)
\(f\): \(= lim s\), \(: S \to M\)
//
ステートメント(言明)たち:
\(f \in \{\text{ 全ての値バウンデッド(有界)マップ(写像)たち }\}\)
//
2: 証明
全体戦略: ステップ1: \(s (j)\)の任意の値バウンド(上限)を\(L_j\)とし、任意の\(\epsilon\)および以下を満たす\(N\)、つまり、各\(N \lt j\)に対して、各\(p \in S\)に対して、\(\Vert f (p) - s (j) (p) \Vert \lt \epsilon\)、を取る; ステップ2: \(\Vert f (p) \Vert \le \Vert f (p) - s (j) (p) \Vert + \Vert s (j) (p) \Vert \lt \epsilon + L_j\)であることを見る。
ステップ1:
各\(j \in J\)に対して、以下を満たすある\(L_j \in \mathbb{R}\)、つまり、各\(p \in S\)に対して、\(\Vert s (j) (p) \Vert \lt L_j\)、がある、なぜなら、\(s (j)\)は値バウンデッド(有界)である。
\(\epsilon \in \mathbb{R}\)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\(N \in J\)、つまり、\(N \lt j\)を満たす各\(j \in J\)に対して、各\(p \in S\)に対して、\(\Vert f (p) - s (j) (p) \Vert \lt \epsilon\)、なぜなら、\(f\)は\(s\)のユニフォーム(一様)コンバージェンス(収束ポイント)である。
ステップ2:
任意のそうした\(j\)に対して、各\(p \in S\)に対して、\(\Vert f (p) \Vert = \Vert f (p) - s (j) (p) + s (j) (p) \Vert \le \Vert f (p) - s (j) (p) \Vert + \Vert s (j) (p) \Vert \lt \epsilon + L_j\)。
したがって、任意の\(\epsilon\)および任意のそうした\(j\)に対して、\(\epsilon + L_j\)は\(\Vert f (p) \Vert\)のアッパーバウンド(上限)である。
したがって、\(f\)は値バウンデッド(有界)である。