AF2011-przyklad(2).pdf

(65 KB) Pobierz
Przykładowepytaniatestowedocz¦scipisemnejegzaminuz
analizyfunkcjonalnej,16czerwca2011r.
Pytanie1. W ka»dej o±rodkowej przestrzeni Hilberta H (nad C ) za-
chodz¡ nast¦puj¡ce twierdzenia:
(a) Ka»dy funkcjonał liniowy na H jest ci¡gły.
(b) k x k 2 ­ P n =1 |h x,e n i| 2 dla dow. układu ortonormalnego { e n } n ­ 1 w H i
dow. x 2 H .
(c) h x,y i = P n =1 h x,e n ih e n ,y i dla dowolnego układu ortonormalnego zupeł-
nego { e n } n ­ 1 w H i dowolnych x,y 2 H .
(d) |h x,y i| 2 ¬k x k·k y k dla dow. x,y 2 H .
(e) Przestrze« H jest izomorficzna (izomorfizm przestrzeni Hilberta) z prze-
strzeni¡ l 2 , o ile dim C H = 1 .
Pytanie2. Niech H b¦dzie o±rodkow¡ przestrzeni¡ Hilberta (nad C ) i
niech M H b¦dzie domkni¦t¡ podprzestrzeni¡. Oznaczmy przez P M rzut
ortogonalny na M . Wówczas:
(a) |h P M x,y i|¬k x k·k y k dla dow. x,y 2 H ;
(b) P M : H ! H jest odwzorowaniem liniowym;
(c) obraz P M ( H ) jest g¦sty w H ;
(d) je±li x ? M , to P M x = x ;
(e) P 2 M x = x dla dow. x 2 X .
Pytanie3. Niech X b¦dzie przestrzeni¡ Banacha nad C . Wówczas:
(a) X jest refleksywna, o ile X jest przestrzeni¡ Hilberta o niesko«czonym
wymiarze.
(b) X jest refleksywna, o ile dla ka»dej podprzestrzeni X 0 X oraz f 2 X 0
istnieje funkcjonał F : X ! C liniowy taki, »e F | X 0 = f oraz k F k = k f k .
(c) X jest refleksywna, o ile dla ka»dego funkcjonału F : X ! C liniowego
i ci¡głego istnieje punkt x 0 2 X taki, »e F ( f ) = f ( x 0 ) dla dow. f 2 X .
(d) X jest refleksywna, o ile X jest o±rodkowa.
(e) X jest refleksywna, o ile dim C X < + 1 .
Pytanie4. Niech X i Y b¦d¡ przestrzeniami Banacha. Załó»my, »e
A : X ! Y jest operatorem liniowym i ci¡głym. Wówczas:
(a) Je±li operator A jest dodatkowo odwracalny, to równie» operator A 1
jest ci¡gły.
(b) A jest odwzorowaniem otwartym wtedy i tylko wtedy, gdy dla dow. r > 0
mamy A ( B (0 ,r )) A ( B (0 , 2 r )).
1
(c) A jest odwzorowaniem otwartym wtedy i tylko wtedy, gdy
1 [
Y =
A ( B (0 ,kr )) dla dow. r > 0 .
k =1
(d) Je±li dodatkowo X = Y i A jest surjekcj¡, to operator A n jest otwarty
dla dow. n ­ 2.
(e) A jest odwzorowaniem otwartym wtedy i tylko wtedy, gdy A jest surjek-
cj¡.
Pytanie5. Niech X b¦dzie przestrzeni¡ Banacha nad R , A,B 6 = ; ,
A \ B = ; . Wówczas:
(a) Je±li B = L ( A ), gdzie A jest wypukły i zwarty w słabej topologii oraz
L : X ! X jest liniowy i ci¡gły, to A i B mo»na rozdzieli¢.
(b) Je±li A jest podprzestrzeni¡ domkni¦t¡, a B jest podzbiorem wypukłym
i zwartym, to A i B mo»na rozdzieli¢.
(c) Je±li zbiory A,B s¡ zwarte i wypukłe, to mo»na je rozdzieli¢.
(d) Je±li A jest podprzestrzeni¡ g¦st¡ oraz B = { x 0 } , to istnieje f 2 X
oraz 2 R takie, »e
f ( x ) < < f ( x 0 )
dla dow. x 2 A .
(e) Je±li zbiory A,B s¡ zwarte w słabej topologii i wypukłe, to mo»na je
rozdzieli¢.
f ( n ),
Pytanie6. Niech f 2 L 1 ( T ). Wówczas współczynniki Fouriera
n 2 Z maj¡ nast¦puj¡ce własno±ci:
(a) | f (0) | = k f k L 1 ;
(b) ci¡g { f ( n ) } n ­ 1 jest ci¡giem zbie»nym;
(c) f ( n ) = f ( n ) dla dow. n 2 Z ;
(d) k f k L 1 ¬| f ( n ) | dla dow. n 2 Z ;
(e) ( f ( n )) n 2 Z 2 l 2 ( Z ).
Pytanie7. Niech f,g 2 L 1 ( T ). Zaznaczy¢ prawdziwe własno±ci operacji
splatania:
(a) f g 2 C ( T ), o ile f 2 C ( T );
(b) f 1 = f ;
(c) f 0 = 0;
(d) ( f g )ˆ(0) = 1
4 2 R
T f ( x ) dx · R
T g ( x ) dx ;
(e) f g = g f .
2
 
Zgłoś jeśli naruszono regulamin