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  • 1 # 使用者4901841896917

    本節共提供三個例子。

    例1 設是元實陣列全體,令  ,  其中,,。

    我們證明是一個距離空間,為此我們需要驗證滿足距離的三條公理。1),2)顯然成立,關鍵是證明3)成立。我們先證明一下Cauchy不等式:對任意實數,,我們有  。

    事實上,任取實數,則  ,  上面等式左端是的一個二次三項式,於是它的判別式不大於0,即Cauchy不等式成立。

    下面證明3)成立,由Cauchy不等式,得        。  設是任意三點,在上面不等式中令,則  ,  即  。

    所以是一個距離空間,我們把這個空間簡記為。

    例2 考慮區間上所有連續函式集,設是上任意兩個連續函式,定義  ,  由於也是上的連續函式,因此有最大值。距離公理1)2)顯然成立。設是上任意三個連續函式,則      。  所以  。

    由此可知上的連續函式全體賦以上述距離是一個距離空間,記為。

    例3 考慮實數列的全體。設是兩個實數列,定義    上式右邊的是一個收斂因子,保證級數收斂,距離公理的1)2)顯然成立,為證明3)成立,考慮上的函式  ,  易見,所以是單增的。由此,設。由於  ,  則有        。  在上不等式兩邊乘並求和,得到        。

    我們稱這個距離空間為。

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