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泛函分析习题解答1、设为一度量空间,令,问的闭包是否等于。解答:在一般度量空间中不成立,例如:取的度量子空间,则中的开球的的闭包是,而2、设是区间上无限次可微函数全体,定义,证明:按构成度量空间。证明:(1)显然且有,特别当时有有。(2)由函数在上单调增加,从而对有即三角不等式成立。3、设是度量空间中的闭集,证明必有一列开集包含,而且。证明:设为度量空间中的闭集,作集:,为开集,从而只要证;可实上,由于任意正整数,有,故:。另一方面,对任意的,有,令有。所以(因为闭集)。这就是说,综上所证有:。4、设为度量空间上的距离,证明也是上的距离。证明:首先由为度量空间上的距离且,因此显然有且的充要条件是,而的充要条件是,因此的充要条件是。其次由函数在上单调增加有即三角不等式成立。所以也是上的距离。5、证明点列按题2中距离收敛于的充要条件为的各阶导数在上一致收敛于的各阶导数。证明:由题2距离的定义:则有:若上述距离收敛于,则。所以对任何非负整数有:。由此对任何非负实数有。从而对任何非负整数,的各阶导数在上一致收敛于的各阶导数。反之:若对每个,的各阶导数在上一致收敛于的各阶导数,则对
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