Dualité, théorème de Hahn-Banach

Bonjour,

Il y a quelque chose que je ne comprends pas concernant le théorème de Hahn-Banach.

Dans le cours, il dit que "le théorème de Hahn-Banach assure que le dual d'un espace vectoriel normé n'est pas réduit au vecteur nul (cela n'a rien d'évident a priori)". En suite, il y un a corollaire, où, à l'aide de ce théorème, on trouve une forme linéaire continue l de l'espace normé E tel que

l(x)=||x||E et ||l||E'. (*)

Ma question est, pourquoi on n'a besoin de ce théorème pour démontrer les deux choses ci-dessus? Car la norme de E est toujours une forme linéaire non nul, qui vérifie aussi la condition(*).

Merci!

Réponses

  • La norme n'est pas une application linéaire.
  • Merci! Ma faute.
  • Par ailleurs, je pense que si tu prends l'ensemble des suites bornées à termes dans $\R$ qui est muni d'une structure naturelle d'espace vectoriel.

    1) Tu le quotientes pas $u==v$ définie par $lim_{n\to +\infty } |u_n-v_n| = 0$
    2) Tu le normes par $||c||:=s$ où $s$ est la borne supérieure des $x$ tels que $\exists u\in c: \forall p\in \N \exists n\geq p:|u_n|>x$

    J'aurais tendance à penser que c'est un Banach et que toutes ses formes linéaires continues sont nulles (je dis ça par rapport à ce qui se passe dans $ZF + AD(\R)$, je n'en suis pas sûr. En gros, une forme linéaire devrait ""deviner" la fin d'une classe $c$ puisque modifier les premiers digits d'un représentant de $c$ ne change pas $c$. Et pour ça, faut en gros la même puissance axiomatique*** que celle qui permet de créer des ultrafiltres non principaux sur $\N$)

    *** comme exemple de forme linéaire continue (avec l'axiome du choix), tu prends un ultrafiltre $W$ non principal sur $\N$ et tu envoies $c$ sur la limite de l'ultrafiltre $u[W]$ où $u$ est n'importe quel élément de $c$.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • que toutes ses formes linéaires continues sont nulles

    Enfin, je veux dire que "il est consistant, sans utiliser l'axiome du choix que"
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
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