关于实内积空间中闭凸子集Chebyshev性的证明问询
实内积空间中闭凸子集的Chebyshev性证明问询
我现在需要解决这么一个问题:如果$K$是实内积空间$X$的闭凸子集,且$K$包含在$X$的一个完备子集里,那么$K$是Chebyshev集。
先明确一下相关定义:
- $P_K(x) := { y \in K \mid |x - y| = d(x, K) }$,这里$d(x,K)$指的是点$x$到集合$K$的距离
- $K$是Chebyshev集当且仅当对每个$x \in X$,$P_K(x)$都是单点集
我自己已经梳理了部分思路:实内积空间中的范数是严格凸的,严格凸的定义是:对任意不同的点$y_1, y_2 \in X$,以及任意$t \in (0, 1)$,都满足:
$$
|ty_1 + (1-t)y_2| < t|y_1| + (1-t)|y_2|.
$$
我接下来想证明$P_K(x)$只能包含一个元素,但卡在了后续的推导环节,想问问大家该怎么继续完成这个证明?
备注:内容来源于stack exchange,提问作者user1348309
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