Corollaire de Hahn-Banach

Bonjour,
je lis le corollaire suivant.

Let $E$ be a normed space, $F$ a sub-space of $E$ and $T$ a continuous linear form over $F$. One may then prolonge $T$ into a continuous mapping defined over $E$, with same norm as $T$.

Je n'arrive pas à comprendre la dernière partie "with same norme as $T$" : la même norme que $T$ or qu'une application ne peut pas être munie d'une norme. Qu'est ce que ça veut dire ?

Cordialement.

Réponses

  • Bonjour
    Si, l'espace des formes linéaires continues sur un espace vectoriel normé est munie d'une norme.
    Par exemple, si $(E,\lVert .\rVert)$ est un espace vectoriel normé et $f \in E'=\mathcal L(E;\mathbb K)$ (c'est-à-dire f est une forme linéaire continue sur $E$) alors:l'application $\lVert .\rVert_{E'}$ définie par;
    $ \lVert f\rVert_{E'}=\sup_{x \in E-\{0\}}\lvert f(x)\rvert$ $\forall f \in E'$ est une norme sur $E'$
    Et si $F$ est un sous espace vectoriel de $E$ alors
    l'application $\lVert .\rVert_{M'}$ définie par;
    $ \lVert f\rVert_{M'}=\sup_{x \in M-\{0\}}\lvert f(x)\rvert$ $\forall f \in M'$ est une norme sur $M'$
    Ainsi libellé cette partie du théorème spécifie que
    $\lVert \tilde{f} \rVert_{E'}=\lVert f\rVert_{M'}$, lorsque $\tilde{f}$ est la prolongée de $f\in M'$
  • Si $E$ est un espace vectoriel muni d'une norme $\|\cdot\|_E$ alors on peut munir $\mathcal L(E)$ d'une norme $\|\cdot\|_{\mathcal L(E)}$ de la façon suivante :
    \[
    \|T\|_{\mathcal L(E)} = \sup_{\|x\|_E \leq 1} \|Tx\|_{E}.

    \] Ce n'est donc pas $T$ que l'on muni d'une norme comme on le ferait pour un espace vectoriel, c'est juste que $T$ est l'élément de l'espace vectoriel normé $\mathcal L(E)$ et qu'il a donc une norme $ \|T\|_{\mathcal L(E)}$.
  • Merci à vous :-)
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