순서 벡터 공간

Ordered vector space
R2x모든 y집합(x ≤ y(빨간색))여기서 순서는 x1 y1 if와 x2 y2 경우에만 x ≤ y이다.

수학에서 순서 벡터 공간 또는 부분 순서 벡터 공간은 벡터 공간 연산과 호환되는 부분 순서를 갖춘 벡터 공간이다.

정의

Given a vector space X over the real numbers R and a preorder ≤ on the set X, the pair (X, ≤) is called a preordered vector space and we say that the preorder ≤ is compatible with the vector space structure of X and call ≤ a vector preorder on X if for all x, y, z in X and λ in R with λ ≥ 0 the following two axioms are satisfied

  1. xyx + z ≤ y + z를 의미한다.
  2. yxλy ≤ ≤x를 암시한다.

X의 벡터 공간 구조와 양립할 수 있는 부분 순서라면 (X, ≤) 순서 벡터 공간이라고 하고, X에서는 vector을 벡터 부분 순서라고 한다.두 개의 공리는 번역과 양의 호모테스는 순서 구조의 자동형이며 지도 x -x이중 순서 구조에 대한 이형성임을 암시한다.순서가 지정된 벡터 공간은 추가 작업 시 순서가 지정된 그룹이다.xy는 -y ≤ -x인 경우에만 유의하십시오.

양의 원추와 순서에 대한 동등성

벡터 공간 X부분집합 C는 모든 실제 r > 0, rCC에 대해 원뿔이라고 한다. 원뿔이 원점을 포함하면 뾰족하다고 한다.원뿔 CC + C ⊆ C경우에만 볼록하다.비어 있지 않은 원추(resp. colfx cones)의 교차점은 다시 원추(resp. colfx con)이다. 이는 증가(resp. colfx cones) 원추(resp. cones)의 결합에서도 마찬가지다.벡터 공간 X의 원뿔 CX = C - C일 경우 생성된다고 한다.[1] 양극 원뿔은 ≤에 따라 지시된 집합일 경우에만 생성된다.

사전 순서가 지정된 벡터 공간 X에 따라, 모든 원소 x in (X, ≤) x ≥ 0을 만족하는 부분 X + 양의 원뿔이라고 불리며, PosCone 이(가) 표시된 정점 0(즉, 포함)의 뾰족한 볼록 원뿔이다양성 원뿔의 원소를 양성 원소라고 한다.If x and y are elements of a preordered vector space (X, ≤), then xy if and only if yxX+. Given any pointed convex cone C with vertex 0, one may define a preorder ≤ on X that is compatible with the vector space structure of X by declaring for all x and y in X, that xy if and only if yxC; the positive cone of this resulting preorounded 벡터 공간은 C이다.따라서 꼭지점 0의 뾰족한 볼록콘과 X의 벡터 선주문 사이에는 일대일 일치성이 있다.[1]X가 사전 정렬된 경우 x가 y 및 yx인 경우에만 y와 동등하다고 정의하여 X동등성 관계를 형성할 수 있다. N이 원점을 포함하는 동등성 등급인 경우 NX의 벡터 하위 공간이고 X/N은 다음 관계에 따른 순서 벡터 공간이다.AB 만약 AB에만 존재한다면 B는 A와 B에 존재하기 때문에 B는 B이다.[1]

벡터 공간 X의 C 부분집합C (-(-C) = {0}을(를) 만족하는 꼭지점 0의 볼록한 원뿔이면 적절한 원뿔이라고 한다.명시적으로 C모든 r > 0에 대해 (1) C + C ⊆ C, (2) rCC, (3) C ∩ (-C) = {0}[2]일 경우 적절한 원뿔이다.어떤 비어 있지 않은 적당한 원뿔의 가족의 교차점은 다시 적절한 원뿔이다.실제 벡터 공간에서 각각의 적절한 원뿔 C는 y - xC인 경우에만 xy를 정의함으로써 벡터 공간의 순서를 유도하고, 나아가 이 순서의 벡터 공간의 양의 원뿔은 C가 된다.따라서 X의 적절한 볼록콘과 X의 벡터 부분순서 사이에는 일대일 일치성이 존재한다.

X에 대한 총 벡터 오더에 의해 우리는 X의 벡터 공간 구조와 호환되는 X에 대한오더를 의미한다.벡터 공간 X의 총 벡터 순서의 패밀리는 세트포함 하에서 최대치가 되는 모든 적절한 원추의 패밀리와 일대일 일치한다.[1]총 벡터 순서는 실제에 걸친 벡터 공간으로 간주될 때 치수가 1보다 크면 아르키메데스가 될 수 없다.[1]

RS가 각각 양의 원뿔 PQ를 갖는 벡터 공간의 두 가지 순서라면, 우리R이 P ⊆ Q를 갖는 경우 S보다 더 미세하다고 말한다.[2]

통상적인 순서가 있는 실수는 완전히 순서가 정해진 벡터 공간을 형성한다.모든 정수 n ≥ 0에 대해 사전 편찬 순서를 가진 리얼 위에 벡터 공간으로 간주되는 유클리드 공간 Rn 사전 순서가 지정된 벡터 공간을 형성하며, 순서는 n = 0 또는 1인 경우에만 Archimedius이다.[3]

점 순서

만약 S가 어떤 집합이고 XS에 대한 실제 가치 함수의 벡터 공간(실제 위)이라면, X의 점 순서모든 f, g x X, f g g에 의해, S의 모든 s대한 f(s) ≤ g의해 주어진다.[3]

일반적으로 이 순서에 할당된 공백은 다음과 같다.

  • S경계된 실제 가치 지도 공간 𝓁(S, R)
  • 0으로 수렴되는 실제 값 시퀀스의 공간 c0(R)
  • 위상학적 공간 S에 대한 연속적 실질 가치 함수의 공간 C(S, R)
  • 음이 아닌 정수 n의 경우, 공간 C({1, …, n}, R)로 간주될 때 유클리드 공간 Rn. 여기서 S = {1, …, n}은 이산 위상이 주어진다.

The space of all measurable almost-everywhere bounded real-valued maps on R, where the preorder is defined for all f, gt by f ≤ g if and only f ≤ g([3]s) 거의 모든 곳에서.

구간 및 주문 바인딩 이중

사전 정렬된 벡터 공간의 주문 간격은 폼의 집합이다.

[a, b] = {x : ≤ x ≤ b},
[a, b[ = {x : ≤ x < b},
]a, b] = {x : a < x ≤ b}, 또는
]a, b[ = {x : a < x < b}.

위의 공리 1과 2에서 x, y ∈ [a, b] 및 0 < λ < 1>은 [a, b]에서 xx + (1 - ))y를 의미하므로 이러한 순서 간격은 볼록하다.부분집합은 어떤 주문 간격에 포함되어 있으면 주문 경계가 정해져 있다고 한다.[2]사전 정렬된 실제 벡터 공간에서, x ≥ 0의 경우, [-x, x] 형식의 간격균형을 이룬다.[2]사전 정렬된 벡터 공간의 순서 단위는 세트 [-x, x]가 흡수되는 어떤 원소 x이다.[2]

모든 주문 간격을 경계 집합으로 매핑하는 사전 정렬 벡터 공간 X의 모든 선형 함수 집합을 X의 순서 바운드 듀얼이라고 하며 Xb 의해 표시된다.[2]공간을 주문할 경우, 공간의 순서 바운드 이중은 대수 이중의 벡터 서브공간이다.

비어 있지 않은 모든 부분집합 B ⊆ A에 대해 B B inf {\ B(가) 존재하며 A의 요소인 경우 순서 벡터 공간 X의 부분집합 A를 순서 완료라고 한다.우리는 주문된 벡터 공간 X주문 완료 X는 주문 완료 X의 주문 완료 부분 집합이라고 말한다.[4]

(X, ≤)이 주문 단위 u와 함께 reals 위에 사전 정렬된 벡터 공간인 경우, p( ) { : } 은(는) 하위 선형 함수.[3]

특성.

X가 사전 정렬된 벡터 공간이라면 모든 x, y ∈ X에 대해,

  • x ≥ 0과 y ≥ 0은 x + y ≥ 0을 의미한다.[3]
  • xy if and only -y ≤ -x.[3]
  • xyr < 0은 rxry를 의미한다.[3]
  • xy인 경우 및 y = supp{x, y}인 경우 및 x = inf{x, y}[3]인 경우에만 y.
  • supp{x, y}은(는) inf{-x, -y}이(가) 존재하는 경우에만 존재하며, 이 경우 inf{-x, -y} = -sup{x, y}.[3]
  • supp{x, y}은(는) inf{x, y}이(가) 존재하는 경우에만 존재하며,[3] 이 경우 모든 z ∈ X에 대해
    • supp{x + z, y + z} = z + supp{x, y} 및
    • inf{x + z, y + z} = z + inf{x, y}
    • x + y = inf{x, y} + supp{x, y}.
  • XX의 모든 X에 대해 supp{0, x}가 존재하는 경우에만 벡터 격자다.[3]

선형 지도 공간

원뿔 C는 C - C가 전체 벡터 공간과 같으면 생성된다고 한다.[2]If X and W are two non-trivial ordered vector spaces with respective positive cones P and Q, then P is generating in X if and only if the set is a proper cone in L(X; W), which is the space of all linear maps from X into W.이 경우 C가 정의한 순서를 L(X; W)의 표준 순서라고 한다.[2]보다 일반적으로 M이 L(X; W)의 벡터 서브공간으로서 CM이 적절한 원뿔이라면, CM에 의해 정의된 순서를 M표준 순서라고 한다.[2]

양의 기능 및 주문 이중

사전 정렬된 벡터 공간의 선형 함수 f는 다음과 같은 등가 조건 중 하나를 만족하면 양수라고 한다.

  1. x ≥ 0은 f(x) ≥ 0을 의미한다.
  2. 만약 x ≤ y이면 f(x) ≤ f(y)이다.[3]

이중 원뿔이라고 C가 나타내는 양의 원뿔 C가 있는 벡터 공간에 모든 양의 선형 형태의 집합은 -C의 극성과 동일한 원뿔이다X의 선형 함수 공간에 듀얼 콘에 의해 유도된 프리오더를 듀얼 프리오더라고 한다.[3]

순서 벡터 공간 X순서 이중+ 로 표시된 집합으로 + - X로 정의된다. +x b X X는) 설정 균등이 유지되지 않는 순서 벡터 공간이 존재한다.[2]

순서 벡터 공간의 특수 유형

X를 순서가 정해진 벡터 공간이 되게 하라.We say that an ordered vector space X is Archimedean ordered and that the order of X is Archimedean if whenever x in X is such that is majorized (i.e. there exists some y in X such that nxy for all ) then x ≤ 0.[2]순서가 정해진 벡터 공간인 위상 벡터 공간(TV)[2]은 그것의 양의 원뿔이 닫힌다면 반드시 아르키메데스 공간이다.

우리는 사전 주문된 벡터 스페이스 X가 정기적으로 주문되며 Archimedeans 주문X + X로 포인트를 구별할 경우 순서가 규칙적이라고 말한다.[2]이 특성은 순서가 정해진 벡터 공간을 연구하기 위해 이중성의 도구를 성공적으로 사용할 수 있도록 충분한 양의 선형 형태가 있음을 보장한다.[2]

순서 벡터 공간은 모든 원소 xy에 대해 supremum sup(x, y)와 최소 inf(x, y)[2]존재한다면 벡터 격자라고 불린다.

하위 스페이스, 인용부 및 제품

전체적으로 X는 양의 원뿔 C와 함께 사전 정렬된 벡터 공간이 되도록 한다.

서브 스페이스

MX의 벡터 서브공간인 경우 X의 양의 원뿔 C에 의해 유도된 M에 대한 표준순서는 뾰족한 볼록콘 CM에 의해 유도된 부분순서로, 여기서 이 원뿔은 C가 적절하다면 적절하다.[2]

지수공간

Let M be a vector subspace of an ordered vector space X, be the canonical projection, and let . Then is a cone in X/M that induces a canonical preordering on the quotient space X/M. 이() X/M의 적절한 원뿔이라면, 은(는) X/M을 순서의 벡터 공간으로 만든다.[2]M이 C 포화 상태인 경우 {은(는) X/M의 표준 순서를 정의한다.[1]= X은 순서가 지정된 벡터 공간의 예를 제공한다는 점에 유의하십시오( )은(C)가 적절한 원뿔이 아니다.

X위상 벡터 공간(TV)이기도 하고 X의 각 근린 V에 대해 [(U + N) ∩ V + N] ⊆ V + N과 같은 0의 근린 U가 존재한다면, 지수 위상에 대한 일반적원뿔이다.[1]

X위상 벡터 격자이고 MX의 닫힌 고체 하위 격자라면 X/L도 위상 벡터 격자다.[1]

제품

가 설정된 경우[2] S에서 까지의 모든 기능의 공간 XS 적절한 콘{: ()된다.

Suppose that is a family of preordered vector spaces and that the positive cone of is . Then is a pointed convex cone in , which determines a canonical ordering on ; C is a proper cone if all are proper cones.[2]

대수직접합

The algebraic direct sum of is a vector subspace of that is given the canonical subspace ordering inherited from α{\textstyle \prod_{\alpha}X_{\alpha}}.[2]하는 정연한 벡터 공간 X의 만약 X1,..., Xn 주문은 벡터 subspaces 이 subspaces의 그 후에 X은 주문한 직접적인 합 만약 X의 ∏α X(}{\displaystyle \prod_{\alpha}X_{\alpha}(정식 제품 주문과 함께)에 정식 대수 유질 동상은 명령 동형체.ism.[2]

  • 보통 순서의 실제 숫자는 순서가 정해진 벡터 공간이다.
  • R2 다음 방법 중 하나로 정의된 ordered 관계를 가지는 순서 벡터 공간이다(강도를 증가시키는 순서, 즉 쌍들의 집합이 감소하는 순서).
    • 사전순서: (a, b) ≤ (c, d) 만약 (a = c, bd) 또는 (a = c, b ≤ d)일 경우에만.이건 완전 주문이야.양의 원뿔은 x > 0 또는 (x = 0과 y ≥ 0), 즉 극좌표에서 원점과 함께 -π/2 < θπ/2를 만족하는 각도 좌표를 가진 점 집합으로 주어진다.
    • (a, b) (c, d) if cb ≤ d ("≤"가 있는 R의 2부 제품 주문)인 경우에만 (c, d)이것은 부분적인 주문이다.양의 원뿔은 x together 0y 0으로, 즉 극좌표 0 π/2에 원점과 함께 주어진다.
    • (a, b) ≤ (c, d) if and only (a < c, b < d) 또는 (a = c, b = d) if (a = c, b = d) ("로 R의 두 사본 직접 제품의 반사적 폐쇄)이것도 부분적인 주문이다.양의 원뿔은 (x > 0y > 0) 또는 (x = y = 0), 즉 극좌표에서 원점과 함께 0 < θ < π/2)로 주어진다.
R4 부분 집합으로서 두 번째 순서만 닫힌다. 위상학적 공간의 부분 순서를 참조한다.
세 번째 순서에서 2차원 "간격" p < x < q위상을 생성하는 열린 집합이다.
  • Rn similarly 관계가 유사하게 정의된 순서 벡터 공간이다.예를 들어 위에서 언급한 두 번째 순서의 경우:
    • xy i = 1, ..., ni 대한 xi ≤ y인 경우에만.
  • 리에즈 공간은 순서가 격자를 발생시키는 순서의 벡터 공간이다.
  • [0, 1]에서 연속적인 기능의 공간은 [0, 1]에서 모든 x에 대해 f(x) ) g(x)인 경우에만 fg에서 기능한다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d e f g h 쉐퍼 & 월프 1999, 페이지 250–257.
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u 쉐퍼 & 월프 1999, 페이지 205-209.
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m 나리치 & 베켄슈타인 2011년 139-153페이지.
  4. ^ 쉐퍼 & 월프 1999, 페이지 204–214.

참고 문헌 목록

  • Aliprantis, Charalambos D; Burkinshaw, Owen (2003). Locally solid Riesz spaces with applications to economics (Second ed.). Providence, R. I.: American Mathematical Society. ISBN 0-8218-3408-8.
  • 부르바키, 니콜라스; ISBN 0-387-13627-4.
  • Narici, Lawrence; Beckenstein, Edward (2011). Topological Vector Spaces. Pure and applied mathematics (Second ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 978-1584888666. OCLC 144216834.
  • Schaefer, Helmut H.; Wolff, Manfred P. (1999). Topological Vector Spaces. GTM. Vol. 8 (Second ed.). New York, NY: Springer New York Imprint Springer. ISBN 978-1-4612-7155-0. OCLC 840278135.
  • Wong (1979). Schwartz spaces, nuclear spaces, and tensor products. Berlin New York: Springer-Verlag. ISBN 3-540-09513-6. OCLC 5126158.