Banach空间上双线性形式$B(x,x)$的几何解释(基于到核的距离)
Banach空间上双线性形式$B(x,x)$的几何解释(基于到核的距离)
咱们先从熟悉的线性泛函场景切入,铺垫下背景动机:
假设$E$是一个Banach空间,如果$f \in E^*$(即$E$的对偶空间),那$f$的数值结果其实有很直观的几何意义:
$$|f(x)| = |f| \cdot d(x,\ker(f))$$
这里$\ker(f)$是$f$的核空间,$d(x,\ker(f))$表示点$x$到这个核空间的距离,$|f|$是$f$的算子范数。
接下来就是核心问题:
如果$B: E \times E \rightarrow \mathbb{R}$是一个连续双线性形式,那$B(x,x)$能不能像线性泛函那样,从到$\ker(B)$的距离这个角度给出几何解释呢?
其实这个问题的答案很大程度上取决于双线性形式$B$本身,哪怕是在低维空间里也是如此——不同性质的双线性形式(比如对称/反对称、正定/不定等)会带来完全不同的几何对应关系。
另外还有一个从张量积视角的观察:我们可以把$B$看作投射张量积空间$E \hat{\otimes}_{\pi}E$的对偶空间中的元素,这样就有:
$$B(x,x) = |B| \cdot d(x \otimes x, \ker(B))$$
这里$\ker(B)$是$B$作为张量积空间对偶元素的核,$d(x \otimes x, \ker(B))$是张量$x \otimes x$到这个核的距离。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者RandomWalker




