[Citat] Defapt,ma interesa ce inseamna subspatiu dens,pentru ca m-am pierdut pe drum in a demonstra ca
;intre timp m-am lamurit cu definitia;cat priveste demonstratia tot ratacita sunt... |
Fie mu o masura pe spatiul de masura X fata de o sigma-Algebra F (scris caligrafic). Fie p, q mai mari sau egale cu 1 si mai mici sau egale cu infinit cu 1/p+1/q = 1. (Nu notez q=p'...)
Inegalitatea lui Hölder
arata ca este bine definita o aplicatie din L^q in spatiu de functionale pe L^p, data 'formal' pentru un g din L^q fixat de
Astfel am terminat o directie.
Reciproc, daca dam o functionala slab continua phi pe L^p, am vrea sa o scriem sub forma asta. Din Radon-Nikodym (si faptul ca nu distingem in L^p(X) intre functii definite pe X ce difera pe o multime de mu-masura nula - de aici o absolut continuitate pentru a putea pleca) dam de o masura n(i)u ce reprezinta phi. (Teoria integralei Daniels... daca nu vrem Radon-Nikodym...) Absolut continuitatea ne da un g cu
Ramane sa aratam ca acest g este in L^q.
Pe scurt: Acel phi(.) = [ f -> phi(f) ] (slab continuu) ia un maxim undeva pe bila unitate (slab compacta) din L^p, sa il notam cu F. (Motivatie: A posteriori vom avea azi un g. Ne uitam la Hölder pentru F si g, vedem ca avem inegalitatea devenita egalitate / maximum, deci ne asteptam sa stim cine este g pentru ca stim cand avem egalitatea in Hölder. Deja putem sa negandim ca |g| este |F|^(p/q). De aceea...)
Luam G de asa natura incat |G|=|F|^(p/q), o functie din L^q, si astfel incat FG sa fie o functie reala (trebuie doar sa avem grija de semn). Lui G ii corespunde atunci o functionala phi_G care ia maximul in acelasi F ca si phi...
Aceasta coincidenta poate fi folosita pentru a arata ca phi_G si phi coincid pana la un scalar multiplicativ. (Intuitia de pe spatiul Hilbert 3-dimensional ne spune cam cum e argumentul - gandind o functionala liniara ca proiectia pe o dreapta orientata...) Daca nu construim un "F mai bun"... In analiza functionala intuitia de pe spatiile reale finit dimensionale este inlocuita tehnic de Hahn-Banach...
Cele de mai sus NU sunt o demonstratie (completa), dar ajuta la a ordona gandurile unei demonstratii dintr-o carte de exemplu...
Demonstratia poate fi poate data si pedestrian, daca ne legam de spatiul dens al functiilor in treapta (cu trepte masurabile de masura finita), dar asta inseamna ca nu stim chiar nimic din analiza functionala ca sa demonstram un rezultat tipic din analiza functionala.