无条件基(unconditional base)是一种与级数的无条件收敛概念紧密相关的基。亨内费尔德(J.Hennefeld)于1973年证明了对于巴拿赫空间的无条件基,只有下列三种可能情况:没有,仅有一个(在等价意义下),有不可数个。林登史特劳斯(J.Lindenstrauss)和齐平(M.Zippin)指出,如果巴拿赫空间X有惟一的无条件基(在等价的意义下),那幺X必定线性同胚于空间c0,l或l2中的一个。因此,线上性同胚意义下,有而且只有巴拿赫空间c0,l或l2有惟一的无条件基。
基本介绍
- 中文名:无条件基
- 外文名:unconditional base
- 所属学科:数学
- 所属问题:泛函分析(巴拿赫空间)
- 相关概念:无条件收敛、巴拿赫空间等
定义
Banach空间
的基
称为无条件基,如果对任何
,级数
是无条件收敛的。相应地,可定义无条件基序列。




相关定理
定理1 若
是Banach空间
的基,则下列等价:


(1)
是无条件基。

(2) 对正整数的每个置换
,
是无条件基。


(3)若
是收敛的,则对正整数集N的每个子集
,
是收敛的。



(4)若
是收敛的,则当
时,
是收敛的。



定理2 若
是
的一个无条件基(或无条件基序列),
是正整数集的一个子集,定义









定义1如定理2中定义的运算元
称为关于无条件基
(相应地,无条件基序列)的自然投影。容易看到,当
时,
与前面定义的关于基(相应地,基序列)的自然投影是相同的。




定理3若
是X的一个无条件基(或无条件基序列),
是一个符号选取(即
)。定义:









定理4对如上定义
,
,有下列成立:


(1) 若
,则
。


(2) 若
是两个符号选取,则



(3)
。

定义2若
是Banach空间X的无条件基(或无条件基序列),
是如上定义的,则称数
为
的无条件基(相应地,无条件基序列)常数。




容易看到,无条件基常数不小于基常数。
命题1若
是X的无条件基,则存在X上一个等价範数,使
的无条件基常数等于1。


命题2若
是X的一个具无条件基常数K的无条件基,则相应坐标泛函
是
的一个无条件基序列,它具无条件基序列常数,不超过K;当
是
的基时,等于K。





有了这些準备工作之后,我们开始讨论,当X具无条件基时,X将具有什幺性质。
定理5若X是具有无条件基
的Banach空间,则下列等价:

(1) 基
是有界完备的。

(2) X是w序列完备的。
(3) X没有闭子空间线性同胚于
。

引理1若
是Banach空间X的无条件基,它的无条件基常数是K,则对于使得
收敛的数列
及有界数列
,有





引理2若
是Banach空间的无条件基,
是相应的坐标泛函,若
是X中一个有界序列,使对每
存在,且对每个
,则






定理6若X是具无条件基
的Banach空间,则下列等价:

(1) 基
是收缩的。

(2) 相应的坐标泛函
是
的有界完备基。


(3) 相应的坐标泛函
是
的一个基。


(4)
是可分的。

(5) X没有闭子空间线性同胚于
。

(6) 相应的坐标泛函
是
的无条件基。


定理7若X是具无条件基
的Banach空间,则下列等价:

(1) X是自反的。
(2) X是w序列完备的,且X没有闭线性子空间线性同胚于
。

(3) X没有闭线性子空间线性同胚于
或
。


(4)
不含闭线性子空间线性同胚于
。


(5)
是可分的。
