一類賦有序關係的線性空間,稱為有序線性空間。
如果隻考察實值函數,則重要的空間如C(Ω),Lp(Ω)(1≤p<∞),除瞭有線性結構、拓撲結構以外,還有個按照自然的序:
ff≥0,若f(t)≥0對一切(幾乎所有)t∈Ω都成立,構成的序結構。某些空間中的這種序或“正性”,在理論和應用上都是很重要的。
半序空間與向量格 如果實線性空間E的某些元素偶(x,y)之間有關系x≥y,並存在①序關系;x≥x,又x≥y且
![](/img3/1917.gif)
,
x≥
y且
![](/img3/1918.gif)
;②
![](/img3/1919.gif)
,
x≥
y,
![](/img3/1920.gif)
;則稱
E為半序線性空間。若進而還有③格關系:對
x、
y∈
E恒有
z∈
E,使
x≤
z且
y≤
z,又
x≤
u,
![](/img3/1921.gif)
。就稱
E為向量格或裡斯空間,且記③中之
z為
x∨
y。
一般對具有性質①的集合,稱為按關系≥是半序的,而上述性質②則意在線性結構與序結構的協調。
向量格實例 ①設CR(Ω)是緊豪斯多夫空間Ω上全體實值連續函數,其上的加法與數乘如通常定義。對x、y∈C(Ω)定義
![](/img3/1922.gif)
,當
t∈
Ω。這時(
x∨
y)(
t)=max{
x(
t),
y(
t)},易見
C
R(
Ω)是向量格。②設(
x,
B)是可測空間。設
V是全體在(
x,
B)上有限的,完全可加的集合函數。對
μ
1,
μ
2∈
V及實數α定義
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,
E∈
B;
![](/img3/1924.gif)
,
E∈
B,α是實的;
![](/img3/1925.gif)
,
E∈
B。這時,
當E∈B。可以證明,V是向量格。③對希爾伯特空間H上有界線性算子A與B,如果對任何有界的T使AT=TA皆有BT=TB,則稱B堻堻A。設A是H上給定的有界自伴算子,令RA={H;B
A},定義
![](/img3/1928.gif)
,當
x∈
H,則對
![](/img3/1929.gif)
有
![](/img3/1930.gif)
。這裡
![](/img3/1931.gif)
而
![](/img3/1932.gif)
且
C≥0,可以證明
R
A是向量格。
向量格的性質 在向量格中定義
![](/img3/1933.gif)
,
x_=(-
x)∨0,|
x|=
x∨(-
x)依次稱為
x的正部分、負部分、絕對值。在向量格中,每個元
x都有若爾當分解
![](/img3/1934.gif)
。這是有界變差函數以及抽象測度論中的結果的推廣。
對向量格E中的一族元素
![](/img3/1935.gif)
,若有
x∈
E,使得
x≥
x
α對一切α∈
A成立,又任何
y≥
y
α對一切
![](/img3/1936.gif)
,則稱
x為
![](/img3/1935.gif)
之上確界,記作
![](/img3/1937.gif)
。同樣,可定義下確界
![](/img3/1938.gif)
在一般的向量格中,上方有界的點列未必有上確界。如果對
X之任何上方有界點列
![](/img3/1939.gif)
,必有上確界,則稱
X為σ-完備的。前述之向量格
V與
R
A都是σ-完備的。
對E中的點列
![](/img3/1939.gif)
,若有單調遞減的點列
w
n使得
![](/img3/1940.gif)
,而
![](/img3/1941.gif)
,則稱
x
n序收斂於
x
0,記作
![](/img3/1942.gif)
。
設X為實的巴拿赫空間。如果X還是一個向量格,而且
![](/img3/1943.gif)
,
則稱
X為巴拿赫格。這是線性關系,格序關系以及范數的結合。
利用格序關系與序收斂,對σ-完備的向量格X可定義絕對連續元素與奇異元素,從而將拉東-尼科迪姆定理推廣成:X的每個元都可惟一地表示成絕對連續元與奇異元的和。又對某些σ-完備向量格中之元α,可惟一地確定一個單位分解{eλ;-∞<λ<∞},使
![](/img3/1944.gif)
,從而將自伴算子譜分解定理推廣到適當的 σ- 完備向量格上。設
X為巴拿赫格,如果還有
x≥0,
![](/img3/1945.gif)
,則稱
X為抽象
L
1空間。可以證明有測度空間
Ω使得這種
X線性的,保范序同構於
L(
Ω),同樣也可用格序關系與范數刻畫
L
p(
Ω)與
C(
K),這裡
K是緊空間。
參考書目
關肇直編:《泛函分析講義》,高等教育出版社,北京,1958。
A.C.Zaanen and W.A.J.Luxemburg,Riesz Spaces,North-Holland,Amsterdam,1971.