函数空间

函数的集合
数学中,函数空间指的是从集合X到集合Y的给定种类的函数的集合。其叫做空间的原因是在很多应用中,它是拓扑空间或向量空间或者二者。经典分析学研究中出现了许多重要的函数空间。对一些类型的函数空间,现已取得相当丰富的理论成就。

概念

经典分析学处理问题往往泛言或零散地看待所考虑的函数。虽有时取符合于某种规定的函数类X,但没有明确地把X当作几何的对象。现代分析学的一般方法在于视Ω为拓扑空间或测度空间又以问题的需要规定类中映射(即函数):ΩA满足的条件,诸如连续性、有界性、可测性、可微性、可积性等;从几何学拓扑学及代数学的角度,对X一方面赋与关于加法与数量乘法的封闭性,这里加法为:ƒXgXƒ+gX,(ƒ+g)(x)=ƒ(x)+g(x),对xΩ;数量乘法为:ƒX,λ∈AλƒX,(λƒ)(x)=λƒ(x),对xΩ(即X对通常函数的线性运算封闭);另一方面使之成为拓扑空间,且两方面又满足一定的要求(例如线性运算关于拓扑是连续的等)。这样,函数空间X通常也是拓扑线性空间。经典分析学研究中出现了许多重要的函数空间。对一些类型的函数空间,现已取得相当丰富的理论成就。

公式

Ω是拓扑空间,Ω上有界连续函数全体以极大模为范数时构成巴拿赫空间C(Ω)。特别当Ω是局部紧的,C(Ω)中具紧支集(函数ƒ的支集即集合{xΩ;ƒ(x)≠0}的闭包)的函数全体C(Ω)是C(Ω)一个不完备的线性子空间。当Ω是紧的,Ω上所有连续函数必有界,它们就构成C(Ω)。对紧空间Ω的特例