Супремум-норма — в математичному аналізі, для дійснозначної чи комплекснозначної обмеженої функцій визначеної на множині , це норма означена як невід'ємне число:
Це найпоширеніша норма для неперервних функцій. Її деколи називають:
- нормою Чебишова для функцій або
- рівномірною нормою, оскільки збіжність за цією нормою еквівалентна рівномірній збіжності.
Якщо — неперервна функція на замкненому й обмеженому проміжку, або, загальніше на компактній множині, то вона обмежена, й супремум у наведеному вище визначенні досягається за другою теоремою Веєрштрасса, тож тоді можливо замінити цей супремум максимумом. У такому випадку цю норму також називають максимум-нормою (англ. maximum norm). Зокрема, якщо — це деякий такий вектор, що у скінченновимірному просторі координат, вона набуває вигляду:
Це називають -нормою .
Пов'язані означення
Про́стір непере́рвних фу́нкцій — лінійний нормований простір, елементами якого є неперервні на відрізку функції (зазвичай позначають , іноді або або ) . Норма в цьому просторі визначається так:
Властивості
- Якщо послідовність елементів з збігається в цьому просторі до деякої граничної функції , то при .
- Звідси: — банахів простір.
- Простір неперервних функцій сепарабельний: зліченну всюди щільну множину в ньому утворює множина всіх многочленів з раціональними коефіцієнтами. Це твердження виходить як наслідок апроксимаційної теореми Веєрштрасса.
- В не виконується тотожність паралелограма, тому норма в ньому не породжує ніякого скалярний добуток.
Варіації та узагальнення
Аналогічно цей простір будується також і над областями та їх замиканнями. У разі некомпактної множини максимум треба замінити точною верхньою гранню.
Отже, простором неперервних обмежених функцій (вектор-функцій) називають множину всіх неперервних обмежених функцій зі введеною на ній нормою:
Поряд з чебишовською нормою часто розглядають простір неперервних функцій з інтегральною нормою:
У сенсі цієї норми простір неперервних на відрізку функцій вже не утворює повного лінійного простору. Фундаментальною, але не збіжною в ньому є, наприклад, послідовність
Його поповненням є — простір сумованих функцій.
Література
- Григорій Михайлович Фіхтенгольц. Курс диференціального та інтегрального числення. — 2025. — 2391 с.(укр.)
- Банах С. Курс функціонального аналізу (лінійні операції). — К. : Радянська школа, 1948. — 216 с.(укр.)
- Березанський Ю. М., Ус Г. Ф., Шефтель З. Г. Функціональний аналіз : [укр.] = Functional Analysis, Vol. I, Kyiv : Institute of Mathematics, 2010. : [пер. з англ.] : підручник. — Л. : Видавець Чижиков І. Е., 2014. — С. 559. — (Університетська бібліотека). — ISBN 978-966-2645-12-5.
- Колмогоров А. Н., Фомин С. В. Элементы теории функций и функционального анализа. — 4-е изд. — Москва : Наука, 1976. — 544 с. — ISBN 5-9221-0266-4.(рос.)
- Л. А. Люстерник, В. И. Соболев. Элементы функционального анализа. — М. : Наука, 1965.
- Иосида К.[en]. Функциональный анализ. — М. : Мир, 1967.