|
1-tasdiq. Banax algebrasida ko‘paytirish amali uzluksizdir.
Isboti. Aytaylik
n
x
x
→
va
bo‘lsin. U holda Banax algebrasining
4-aksiomasiga ko‘ra n
→∞ da
n
y
→ y
www.ziyouz.com kutubxonasi
(
)
(
)
n n
n
n
n
x y
xy
x
x y
x y
y
−
=
−
+
−
≤
0
n
n
n
y
x
x
x
y
y
≤
⋅
− +
⋅
−
→
ga ega bo‘lamiz. Bu esa
n n
x y
x
→ y
ekanini bildiradi.
Xususan, ko‘paytirish amali o‘ngdan va chapdan uzluksiz, ya’ni
n
x
x
→
,
uchun
n
y
→ y
,
n
xy
xy
→
n
x y
xy
→
bo‘ladi.
1- teorema.
Aytaylik X Banax fazosi va shu bilan birga birli algebra bo‘lib,
undagi ko‘paytirish amali o‘ngdan va chapdan uzluksiz bo‘lsin. U holda X dagi
normaga ekvivalent bo‘lgan shunday norma mavjudki, bu normada X Banax
algebrasi bo‘ladi.
Isboti.
X
ning har bir
x
elementiga ushbu
( )
х
М z
xz
=
(
)
x X
∈
tenglik
yordamida
х
М
operatorini mos qo‘yamiz.
X
^ to‘plam
X
fazoda shu ko‘rinishdagi
operatorlar to‘plami bo‘lsin.
X
dagi ko‘paytirish amali o‘ngdan uzluksiz bo‘lgani uchun
.
Ravshanki,
x
moslik chiziqli va ta’rifga asosan
^
(
Х
L X
⊂
)
x
M
→
xy
x
y
M
M M
=
. Agar
x
≠y
bo‘lsa , u holda
x
M e
=
xe = x
≠
y = ye =
y
M e
, ya’ni
x
y
M
M
≠
bo‘ladi. Demak,
x
x
M
→
moslik
X
ni
X^
ga aks ettiruvchi izomorfizm ekan.
Endi,
X
^ qism fazo L(
X
) da yopiqligini va, demak,
X
^ ning to‘la ekanligini
ko‘rsatamiz.
Operatorlar ketma – ketligi
{ }
^
n
T
X
⊂
berilgan va
L
(
X
) bo‘lsin
deb faraz qilaylik. Bu yerda aniqlanishga ko‘ra
n
T
T
→ ∈
n
n
T y x y
=
,
n
x
∈X , n=1,2,...
Bundan
= (
n
n
T y x y
=
n
x e )y = (e)y, y
∈
X
kelib chiqadi.
n
T
X
dagi ko‘paytirish amalining chapdan uzluksizligidan foydalansak,
yuqoridagi tenglikdan
da
T(y) = T(e)y
tenglik hosil bo‘ladi. Endi
x=T(e)
belgilash kiritamiz. U holda
Ty = xy
, ya’ni
T
∈
X
^ bo‘ladi. Shunday qilib
X
^ -
Banax fazosi ekan.
n
→ ∞
www.ziyouz.com kutubxonasi
Ushbu
х
=
хе
=
х
М е
≤
х
М
е
⋅
tengsizlikka asosan
х
М
х
→
teskari
moslik ham uzluksiz bo‘ladi.
Teskari operator haqidagi teoremaga asosan
х
х
М
→
moslik ham uzluksiz.
Demak, shunday S > 0 son mavjudki,
х
М
С х
≤
, ya’ni
1
х
х
М
С х
е
≤
≤
bo‘ladi.
Agar
X
da normani
1
х
х
М
=
tenglik bilan aniqlasak, yuqoridagiga asosan
bu norma
X
dagi asl normaga ekvivalent. Bu normada esa
X
Banax algebrasidir,
chunki operator normasining xossalariga asosan
1
1
xy
x
y
x
y
1
xy
M
M M
M
M
x
y
=
=
≤
⋅
=
,
1
1
e
e
M
I
=
=
= .
Endi
X
kommutativ Banax algebrasiga ta’luqli ba’zi bir xossalarni ko‘rib
chiqamiz.
4- ta’rif.
Aytaylik
J
to‘plam
X
ning chiziqli qism fazosi bo‘lsin. Agar
ixtiyoriy
x
∈
X
va
y
∈
J
uchun
xy
∈
J
bo‘lsa,
J
to‘plam
ideal
deyiladi.
Ravshanki, faqat nol elementdan iborat {
θ
} to‘plam, hamda barcha
X
fazoning o‘zidan iborat to‘plam ideallarga eng sodda misollardir. Bunday ideallar
trivial ideallar
deyiladi.
Agar biror
J
o
ideal
X
ning o‘zidan boshqa idealning xos qismi bo‘lmasa, u
holda
J
o
maksimal ideal
deyiladi.
2-teorema.
a) idealning hech bir elementi teskari elementga ega emas.
b) idealning yopilmasi ham trivial bo‘lmagan idealdir
.
Isboti
. a) agar biror
a
∈
J
uchun
a
mavjud bo‘lsa, u holda
e=aa
1
−
1
−
∈
J,
demak, ixtiyoriy
x
∈
X
uchun
x=xe
∈
J
, ya’ni
X=J
bo‘lib qoladi. Bu esa
J
ning trivial
emasligiga zid.
b)
J
ideal bo‘lsa, ma’lumki, uning yopilmasi
J
^ qism fazo bo‘ladi. Endi
ixtiyoriy
x
∈
X
va
y
∈
J^
elementlarni olamiz. Agar
{ }
n
y
⊂ J
va
bo‘lsa, u
n
у
y
→
www.ziyouz.com kutubxonasi
holda
X
da ko‘paytirish amali uzluksiz bo‘lganligi sababli
xy
∈
J^
bo‘ladi. Demak,
J
^ ideal ekan.
J^
ning
X
ga teng emasligi teskari elementga ega bo‘lgan elementlar to‘plami
ochiq to‘plam bo‘lishidan kelib chiqadi.
3-teorema
.
a) Banax algebrasining har qanday ideali biror maksimal
idealning qismidir;
b) ixtiyoriy maksimal ideal yopiqdir.
Isboti
. a)
J
o
biror ideal bo‘lsin. Uni o‘z ichiga oluvchi ideallar to‘plamini
Q
bilan belgilaymiz. Bu
Q
sistema “ ” munosabat yordamida qisman tartiblangan.
Agar
P Q
biror chiziqli tartiblangan qismi bo‘lsa, ravshanki,
M
=
ideal
bo‘ladi. Ixtiyoriy
J
∈P
uchun
e
⊂
⊂
J P
J
∈
∪
∉
J
bo‘lgani sababli
e
∉
M, ya’ni
M
ideal
X
dan
farqli. Demak, har qanday chiziqli tartiblangan sistema yuqori chegaraga ega.
Tsorn lemmasiga asosan
Q
da
J
^ maksimal element mavjud. Demak,
J
^
maksimal ideal va
J
o
J
^.
⊂
b) Agar
J
maksimal ideal bo‘lsa, u holda 2-teoremadagi b) ga asosan
J
ning
yopig‘i
J
^ ham ideal bo‘ladi va
J J^ # X
. Bu esa
J
ning maksimalligiga zid.
Demak,
J=J
^.
⊂
Natija.
Banax algebrasida teskari elementga ega bo‘lmagan har bir element
biror maksimal idealda joylashgan bo‘ladi. Xususan, agar X maydon bo‘lmasa,
maksimal ideallar to‘plami bo‘sh emas
.
Isboti.
Agar biror
h
element uchun, uning teskarisi mavjud bo‘lmasa, u
holda
J = hX
to‘plam ideal bo‘ladi.
h
≠θ
bo‘lgani uchun
J
≠
{
θ
}. Endi
e
birlik
element
J
ga tegishli bo‘lmagani sababli
J
≠
X
.
Misollar
. 1)
– kompleks sonlar maydoni Banax algebrasiga eng sodda
misol bo‘ladi, bunda
C
2
z
z
x
y
= =
+
2
, (
z = x+iy
).
2) R
n
- fazoda algebraik amallarni koordinatalar bo‘yicha, normani esa
1
max
i
i n
х
x
≤ ≤
=
, x=(
1
2
,
,...,
n
x x
x ), ko‘rinishda olsak, ravshanki,
R
n
Banax algebrasi
bo‘ladi.
www.ziyouz.com kutubxonasi
Bu misolda birlik element sifatida e = ( 1, 1, . . . , 1 ) olinadi.
3) Xausdorf kompakt to‘plam K da aniqlangan uzluksiz funksiyalar
to‘plami C(K) da algebraik amallarni nuqtadagi qiymatlar yig‘indisi va songa
ko‘paytmasi kabi kiritib, normani esa
max
( )
t K
f
f t
∈
=
, f
∈C(K) ko‘rinishda olamiz.
Bu C(K) ning Banax algebrasi ekanligini ko‘rsatish qiyin emas. Bu
algebrada birlik element K da aynan birga teng funksiya bo‘ladi.
4)
algebra
. Bu algebraning elementlari absolyut jamlanuvchi ikki
tomonga cheksiz davom etgan
1
x= (. . . , x
-n
, . . . ,
1
0
1
,
,
,
x
x x
−
. . . ,
n
x , . . .)
ko‘rinishdagi ketma–ketliklar bo‘lib, element normasi
k
k
х
x
+∞
=−∞
=
∑
(*) kabi
olinadi.
Elementlarning yig‘indisi va songa ko‘paytirish amallari har bir koordinata
bo‘yicha aniqlanadi. Ixtiyoriy x va y elementlarning z=x
⋅
y ko‘paytmasining
koordinatalari quyidagicha aniqlanadi:
=
(
)
n
n
z
x y
=
⋅
n k k
k
x y
+∞
−
=−∞
∑
.
Agar
algebraning har bir elementiga ushbu
1
( )
ikt
k
k
x t
x
∞
=−∞
=
∑
e ,
0
2
t
π
≤ ≤
trigonometrik qatorni mos qo‘ysak, u holda yuqoridagi tenglik bilan aniqlangan z
n
ketma - ketlik x(t) va y(t) funksiyalarning ko‘paytmasiga mos keladi.
Absolyut yaqinlashuvchi va Furye qatoriga yoyiluvchi funksiyalar
algebrasini W bilan belgilab, bu algebrada normani (*) formula yordamida
kiritamiz.
Hosil qilingan
va W fazolarning Banax algebralari bo‘lishi osonlikcha
tekshiriladi.
1
Masalan, 4 aksiomani tekshiramiz:
www.ziyouz.com kutubxonasi
n
n k k
n
n
k
x y
z
x
+∞
+∞
+∞
−
=−∞
=−∞ =−∞
∗ =
=
∑
∑ ∑
y
≤
∑ ∑
+∞
−∞
=
+∞
−∞
=
−
≤
⋅
n
k
k
k
n
y
x
(
)
n k
k
n
k
x
y
x
+∞
+∞
−
=−∞
=−∞
⋅
=
⋅
∑ ∑
y .
Kiritilgan W va
Banax algebralari o‘zaro izometrik izomorf algebralardir.
1
W algebrada birlik element sifatida e(t)
≡1 funksiya olinadi.
Shuningdek,
algebrada e=
1
{ }
k k
e
+∞
=−∞
element birlik element vazifasini
bajaradi, bu yerda e
k
=
0,
0,
1,
0
k
k
≠
⎧
⎨
=
⎩
.
Keltirilgan 1–4 misollardagi algebralar kommutativ algebralarga
misollardir.
www.ziyouz.com kutubxonasi
Do'stlaringiz bilan baham: |
