严格凸赋范线性空间(strictly convex normed linear space)是满足严格凸性的一类赋范线性空间,简称为严格凸空间,常用于讨论最佳逼近元的唯一性,以及有界线性泛函保范延拓的唯一性等问题。内积空间是严格凸空间。
基本介绍
- 中文名:严格凸赋范线性空间
- 外文名:(strictly convex normed linear space
- 相关概念:一致凸空间
- 本质:满足严格凸性的一类赋范线性空间
- 举例:内积空间
- 学科:数学
定义
定义1 设X为赋范线性空间,如果对任何非零元x,y,当



举例
(1)内积空间是严格凸空间。
(2)当p>1时,
与
均为严格凸空间。


严格凸的判定
法1-利用等价条件
定理1 赋范线性空间X是严格凸的充要条件是对X中单位球面上任意两个不同的点x,y,均有

证明:(1)必要性。若不然,则存在单位球面上两个不同的点
,及
,使得










(2)充分性。若不然,则存在非零元
与
,使得






法2-利用一致凸空间
定义2 设X为赋范线性空间,如果对任何
当
且




这个定义也可叙述为:如果对任何
存在
当X中的单位向量x,y满足
时,
则称X为一致凸空间。




定理2 一致凸空间必是严格凸的。
证明:若一致凸空间X不是严格凸的,则必存在X中两个非零元
,使得



因为X是一致凸的,故而





套用
赋范线性空间的严格凸性是一个重要的凸性概念,常用于讨论有界线性泛函保范延拓的唯一性问题。下面是一个重要定理。
定理3 设X为赋范线性空间,
是X的一个线性子空间,
是
上的一个连续线性泛函,如果
是严格凸空间,则
在全空间X上的保范线性延拓是唯一的。反之,若X为自反空间,对任何
和
,
在X上的保范线性延拓是唯一的,则
必是严格凸的。









定理3的证明参见参考文献[1] 的36-37页。