MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

Benzer belgeler
MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

(14) (19.43) de v yi sağlayan fonksiyona karşılık gelen u = F v fonksiyonunun ikinci türevi sürekli, R de 2π periodik ve

İleri Diferansiyel Denklemler

Cebir 1. MIT Açık Ders Malzemeleri

1.4 Tam Metrik Uzay ve Tamlaması

İç-Çarpım Uzayları ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv. Dr. Nevin ORHUN

14.Konu Reel sayılarının topolojisi. 1.Tanım:, verilsin. açık aralığına noktasının -komşuluğu denir. { } kümesine nın delinmiş -komşuluğu denir.

Cebir 1. MIT Açık Ders Malzemeleri

Şimdi de [ ] vektörünün ile gösterilen boyu veya büyüklüğü Pisagor. teoreminini iki kere kullanarak

6. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 16, 2016

. [ ] vektörünü S deki vektörlerin bir lineer

İleri Diferansiyel Denklemler

T I M U R K A R A Ç AY - H AY D A R E Ş C A L C U L U S S E Ç K I N YAY I N C I L I K A N K A R A

İleri Diferansiyel Denklemler

İleri Diferansiyel Denklemler

Soru 1. Soru 5. Soru 2. Soru 6. Soru 3. Soru 7.

Özdeğer ve Özvektörler

KUADRATİK FORM. Tanım: Kuadratik Form. Bir q(x 1,x 2,,x n ) fonksiyonu

Lineer Dönüşümler ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv.Dr. Nevin ORHUN

2 şeklindeki bütün sayılar. 2 irrasyonel sayısı. 2 irrasyonel sayısından elde etmekteyiz. Benzer şekilde 3 irrasyonel sayısı

7. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 17, 2016

Fonksiyonel Analize Giriş I Ara S nav Sorular 29 Kas m Bir metrik uzayda her kapal yuvar kapal bir kümedir. Ispatlay n z.

sonlu altörtüsü varsa bu topolojik uzaya tıkız diyoruz.

SORU 1: Herbir A R kümesi için A G ve λ (A) = λ (G) olacak şekilde. ÇÖZÜM 1: B sayılabilir bir küme olsun. Bu durumda λ (B) = 0 gerçeklenir.

İleri Diferansiyel Denklemler

İleri Diferansiyel Denklemler

3. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 11, Önceki Dersteki Sorular ile İlgili Açıklamalar

1 Vektör Uzayları 2. Lineer Cebir. David Pierce. Matematik Bölümü, MSGSÜ mat.msgsu.edu.tr/~dpierce/

8.04 Kuantum Fiziği Ders X. Schrödinger denk. bir V(x) potansiyeli içinde bir boyutta bir parçacığın hareketini inceler.

13. Karakteristik kökler ve özvektörler

İleri Diferansiyel Denklemler

Bu tanım aralığı pozitif tam sayılar olan f(n) fonksiyonunun değişim aralığı n= 1, 2, 3,, n,

9.Konu Lineer bağımsızlık, taban, boyut Germe. 9.1.Tanım: V vektör uzayının her bir elemanı

Ders 8: Konikler - Doğrularla kesişim

Artan-Azalan Fonksiyonlar Ekstremumlar. Yard. Doç. Dr. Mustafa Akkol

İleri Diferansiyel Denklemler

13.Konu Reel sayılar

VEKTÖR UZAYLARI 1.GİRİŞ

T.C. ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ

İleri Diferansiyel Denklemler

Ders: MAT261 Konu: Matrisler, Denklem Sistemleri matrisi bulunuz. olmak üzere X = AX + B olacak şekilde bir X 1.

Hamel Taban ve Boyut Teoremi

1. GRUPLAR. c (Birleşme özelliği) sağlanır. 2) a G için a e e a a olacak şekilde e G (e ye birim eleman denir) vardır.

GENELLEŞTİRİLMİŞ FUZZY KOMŞULUK SİSTEMİ ÜZERİNE

X normlu bir uzay olsun.x üzerindeki tüm gerçel veya karmaşık değerli sürekli (sınırlı) fonksiyoneller,x deki x ve α sayıları için

1. Metrik Uzaylar ve Topolojisi

İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ Bölüm 1 SAYILAR 11 Bölüm 2 KÜMELER 31 Bölüm 3 FONKSİYONLAR

Çözüm: Z 3 = 27 = 27CiS( +2k ) Z k =3CiS ( ) 3 3 k = 0 için z 0 = 2 k=1 için z 1 = 3

İleri Diferansiyel Denklemler

10. DİREKT ÇARPIMLAR

Ders 2: Manifold, kritik noktaları ve indisleri

Mat Matematik II / Calculus II

İstatistiksel Mekanik I

(3) Eğer f karmaşık değerli bir fonksiyon ise gerçel kısmı Ref Lebesgue. Ref f. (4) Genel karmaşık değerli bir fonksiyon için. (6.

8.04 Kuantum Fiziği DersXIX

Topolojik Uzaylarda Süreklilik Çeşitleri Üzerine

SORU 1: En az iki elemana sahip bir X kümesi ile bunun P (X) kuvvet. kümesi veriliyor. P (X) üzerinde 0 ; A = 1 ; A

TOPOLOJ TEST A. 1. A³a dakilerden hangisi topoloji tanmlama yöntemi de ildir?

Reel Analiz I (MATH 244) Ders Detayları

TOPOLOJ TEST B. (d) Dizinin limiti yoktur; y lma noktas yoktur. 4. Dizisel süreklilik hangi uzaylarda süreklili e denktir?

Diziler. Tanım 9.1. a i0, a i1, a i2,..., a in,... (9.2)

İleri Diferansiyel Denklemler

Ankara Üniversitesi Kütüphane ve Dokümantasyon Daire Başkanlığı Açık Ders Malzemeleri. Ders izlence Formu

BÖLÜM 1 1- KOMPLEKS (KARMAŞIK) SAYILAR 1-1 KARMAŞIK SAYILAR VE ÖZELLİKLERİ

9. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 19, 2016

ANALİZ III. Mert Çağlar

10. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 20, Yarıbasit bir Lie cebirinin yapısını analiz etmeye devam ediyoruz. hatırlayınız:

PAMUKKALE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ TOPLANABİLEN VEYA SINIRLI OLAN DİZİ UZAYLARI ARASINDAKİ DÖNÜŞÜMLERİN ÖZELLİKLERİ

TÜREV VE UYGULAMALARI

ab H bulunur. Şu halde önceki önermenin i) koşulu da sağlanır ve H G bulunur.

PERGEL YAYINLARI LYS 1 DENEME-6 KONU ANALİZİ SORU NO LYS 1 MATEMATİK TESTİ KAZANIM NO KAZANIMLAR

Soru Toplam Puanlama Alınan Puan

ARASINAV SORULARININ ÇÖZÜMLERİ GÜZ DÖNEMİ A A A A A A A

12. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 24, Son dersten hatırlayacağınız üzere simetrikleştirme operasyonundan elde ettiğimiz fonksiyon.

28/04/2014 tarihli LYS-1 Matematik-Geometri Testi konu analizi SORU NO LYS 1 MATEMATİK TESTİ KAZANIM NO KAZANIMLAR 1 / 31

Modüli Uzaylarının Bi-rasyonel Geometrisi

Sonsuz Diziler ve Seriler

T.C. İNÖNÜ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Ders 10: Düzlemde cebirsel eğriler

Bu bölümde Coulomb yasasının bir sonucu olarak ortaya çıkan Gauss yasasının kullanılmasıyla simetrili yük dağılımlarının elektrik alanlarının çok

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ AÇIKÖĞRETİM FAKÜLTESİ İLKÖĞRETİM ÖĞRETMENLİĞİ LİSANS TAMAMLAMA PROGRAMI. Lineer. Cebir. Ünite

MAT 101, MATEMATİK I, FİNAL SINAVI 08 ARALIK (10+10 p.) 2. (15 p.) 3. (7+8 p.) 4. (15+10 p.) 5. (15+10 p.) TOPLAM

Analiz III Ara S nav Sorular 24 Kas m 2010

1. Hafta Uygulama Soruları

TOPOLOGY TEST A³a dakilerden hangisi bir süzgeç de ildir? 3. A³a dakilerden hangisi a³kn bir süzgeç de ildir?

İleri Diferansiyel Denklemler

HOMOGEN OLMAYAN DENKLEMLER

MATEMATİK ÖĞRETMENLİK ALAN BİLGİSİ - DENEME SINAVI DENEME. Diğer sayfaya geçiniz.

8.Konu Vektör uzayları, Alt Uzaylar

Transkript:

MIT Açık Ders Malzemeleri http://ocw.mit.edu Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için http://ocw.mit.edu/terms veya http://www.acikders.org.tr adresini ziyaret ediniz. 18.102 Introduction to Functional Analysis Bahar 2009 Prof.Dr.Richard Melrose 164

18.102 Fonksiyonel Analize Giriş Bahar Dönemi 2009 Ders 20. ÖZFONKSİYONLARIN TAMLIĞI A K(H) ayrılabilir bir Hilbert uzayında kompakt dönüşüm olsun. kompakt olmasa bile A (20.1) Nul(A) H altkümesinin kapalı, dolayısıyla Nul(A) bir Hilbert uzayı-sonlu boyutlu olabilir- (A = 0 durumunda bunun ilginç bir durumu yoktur). Theorem 15. Ayrılabilir bir Hilbert uzayı H için, A K(H) özeşlenik, kompakt bir dönüşüm, A = A ise null(a) nın A nın özfonksiyonlarından oluşan bir ortonormal tabanı vardır-j için λ j 0, λ j artmayan bir dizi olmak üzere u j ler (20.2) Au j = λ j u j, λ j R \ {0} olarak ayarlanabilir.null(a) sonlu boyutlu ise, dizi sonlu bir dizidir. Bunun kanıtınını vermeden önce Fredholm Alternatifi olarak bilinen kullanışlı sonuçlarını verelim. Sonuç 4. Ayrılabilir bir Hilbert uzayında A K(H) özeşlenik kompakt dönüşüm ise (20.3) u Au = f eşitliğinin her f H için ya tek çözümü vardır ya da (20.4) u Au = 0 eşitliğinin çözümü aşikar olmayan sonlu boyutlu uzaydır ve (20.3) eşitliğinin çözümü olması için gerekli ve yerli koşul f nin bütün çözümlere dik olmasıdır. Kanıt. Bu Id A dönüşümünün sıfır uzayının kapalı görüntü kümesine dik olmasıdır. Dolayısıyla Id A tersinir olup-olmamasından bağımsız olarak görüntü kümesi tam olarak N ull(id A) nın diktümleyenidir. Bu çerceveden bakıldığında, görüntü altuzayı sıfır uzaya her zaman diktümleyen olduğundan, çok fazla alternatif olmadığı düşünebilir. Önteorem Ayrılabilir bir Hilbert uzayında (sonlu boyutlu da olabilir) A H(A) özeşlenik kompakt dönüşüm ise (20.5) F (u) = (Au, u), F : {u H : u = 1} R. 165

fonksiyonu birim küme üzerinde supremum ve infimum değerini alan sürekli bir fonksiyondur. Üstelik maksimum yada minumumu sıfır değil ise, bu, A nın bir özvektöründe alınan, özdeğerdir. Kanıt. F (u) sonlu boyutlu uzaylarda bir fonksiyon gibi görünse de öyle değildir. Öncelikle A nın özeşlenik olmasından dolayı (20.6) (Au, u) = (u, Au) = (A u, u) = (Au, u) olduğundan F gerçekten gerçel değerlidir. A nın ve iççarpımın sürekliliğinden ve aşağıdaki gerektirmeden (20.7) F (u) F (u ) (Au, u) (Au, u ) + (Au, u ) (Au, u ) 2 A u u dır (çünkü u ve u nın normları birdir) dolayısıyla F süreklidir. Sonlu boyutta, küre kompakt ve bir kompakt kümede sürekli fonksiyon maksimum ve minumum değerini alacağından kanıt biterdi. Genel durum için A nın kompaktlığı kullanılacak. F kesinlikle sınırlıdır. (20.8) F (u) sup (Au, u) A. u =1 Böylece F (u + n ) sup F ve F (u n ) inf F olacak biçimde u + n ve u n dizileri vardır. Zayıf kompaktlıktan altdiziye geçerek u + n u + ve u n u zayıf yakınsadıklarını varsayabiliriz. A nın kompaktlığından Au + n Au +, Au n Au yakınsamaları kuvvetlidir, yani normda yakınsarlar. Bu durumda (20.9) F (u ± n ) F (u ± n ) A(u ± n u ± ), u ± n ) A(u + ±, u ± n u ± ) = A(u ± n u ± ), u ± n ) + (u ±, A(u ± n u ± )) 2 Au ± n Au ± ifadesinden F (u + ) = lim F (u + ) ve F (u ) = lim F (u ) sırasıyla F nin supremum ve infumumlarıdır. Böylece sonlu boyutda olduğu gibi supremum ve infumum değerleri sırasıyla maksimum ve minumum değerlerdir. Dolayısıyla Λ + = sup F > 0 olduğunu varsayabiliriz. Bu durumda v u + olan her v H için aşağıdaki eğri (20.10) L v : ( π, π) R L v (θ) = cosθu + + sinθv birim kürenin içerisindedir. Hesapla (20.11) F (L v (θ)) = (A(L v (θ), L v (θ)) = cos 2 θf (u + )+2sin(2θ)Re(Au +, v)+sin 2 (θ)f (v), 166

. Bu fonksiyonun θ = 0 noktasında maksimum değer aldığını biliyoruz. Bu fonksiyonun (π, π) aralığında kesinlikle türevlenebilir ve türevi süreklidir). O noktada türevi Re(Au +, v), dolayısıyla sıfırdır. Aynı durum v yerine iv alınması durumunda da doğrudur, dolayısıyla, aslında (20.12) (Au +, v) = 0 v u +, v = 1. Bu v ler tarafından gerilen uzay alınırsa v u + olan her v için (Au +, v) = 0 dolayısıyla A + u, u + nın bir gerçel katı olmalıdır. Bunun F nın tanımı içinde değerlendirilmesiyle Au + = Λ + u +, özdeğeri Λ + = sup F olan, özvektördür. Aynı fikir inf F negatif ise uygulanır, örneğin A, A ile değıştirilebilir. Bu önteoremin kanıtını tamamlar. Teorem 15 nin kanıtı Öncelikle H 0 = Nul(A) H Hilbert uzayını ele alalım. Bu durumda (20.13) (Au, v) = (u, Av) = 0 u H 0, v Nul(A) Au H 0, olduğundan A, H 0 uzayını kendisine götürür. Üstelik A nın H 0 uzayına kısıtlanışı olan A 0 kompakt dönüşümdür-kompakt olmasının nedeni, B(0, 1) H 0 için A(B(0, 1)) kümesinın birim kürenin görüntüsünden daha küçük olmasındandır(aslında eşittirler). Kuadratic formu F 0 olan A 0 dönüşümününe Önteoremi uygulayarak bir özvektör buluruz. sup A0 < inf F0 olmadıkca, bu özvektör, sup A0 karşılık gelsin-diğer durumda inf karşılık getirilir. F 0 = 0 olmadıkca bu yapılanda hiçbir hata yoktur. Üstelik, Önteorem 15 Bir Hilbert uzayında, genelde, özeşlenik dönüşüm için (20.14) F 0 A 0. Kanıt. İlkesel olarak F sadece birim kürede tanımlanır, fakat elbette, buradan her u H için (Au, u) elde edebiliriz. Yani, u = 0 durumunda bu elbette sıfırdır ve diğer durumda A yı kutupsal olarak ifade edebiliriz. (20.15) (Au, u) = u 2 F ( u u ). (20.16) 2(Au, v) = (A(u + v), u + v) + i(a(u + iv, u + iv). Bu F 0 ise A 0 olduğunu gösterir 167

Dolayısıyla A 0 olmadıkça bir özvektör bulabiliriz-a 0 durumunda N ul(a) = H dır. Şimdi tümevarım kullanabiliriz. A için normları bir olan birbirlerine dik e j özvektörleri ve özdeğerleri λ j olmak üzere (20.17) H N = {u H 0 = Nul(A) : (u, e j ) = 0, j = 1, 2,..., N} olacak biçimde bir N nın olduğunu varsayalım. Yukarıdaki tartışmadan dolayı, (20.18) u H N (Au, e j ) = (u, Ae j ) = λ j (u, e j ) = 0 olduğundan u H N Au H N, böylece A dönüşümü H N uzayını kendisine götürür. Üstelik bu kısıtlanmış dönüşüm H N de kompakt ve özeşleniktir. Dolayısıyla, H N da kısıtlanmış dönüşümün özdeğeri F nın maksimum ya da minumumu olan bir özvektörünü bulabiliriz. Problem, herhangi bir yerde, F = 0 olduğu zaman oluşabilir, fakat bu durumda H N üzerinde A 0 ve H N Nul(A) olduğundan H N = {0} elde edilir, dolayısıyla H 0 sonlu boyutlu olmak zorundadır. Buradan ya H 0 sonlu boyutludur ya da özdeğerleri ( λ i ) artmayan olacak biçimde, H 0 da A nın özvektörlerinin sonsuz bir ortonormal (e i ) dizisini elde edilebiliriz- çünkü birbirlerini izleyen F N ler bir öncekinin kısıtlaması olup maksimim ve minumumları sıfıra daha çok yaklaşmaktadırlar, en azından sıfırdan uzaklaşmamaktadırlar. Aslında bu durumda λ i 0 dır, çünkü diğer durumda λ o gibi bir özdeğere karşılık gelen özvektörlerin uzayının sonsuz boyutlu olması gerekir bu ise, son olarak gösterildiği gibi, λ(id λ 1 A) dönüşümünün sıfır uzayının sonlu boyutlu olma durumuna aykırıdır. Sonuçta, bu ortonormal dizi neden H 0 nın bir ortonormal tabanıdır? Eğer değilse, inşa edilen (e i ) dizisi tarafından üretilen uzayın kapanışı H, ve bu uzayın H 0 da diktümleyenini-bu aşikar olmayabilir- bulabiliriz. Daha önceki gibi, F nin bu uzaya kısıtlanışına F, A nın da kısıtlanışına A dersek, yine özeşlenik kompakt bir dönüşüm elde ederiz. Dolayısıyla F sıfır değil ise, F sıfırdan farklı özdeğeri olan özvektörünü bulabiliriz. Bu ise her zaman, en azından, mutlak değerde en büyük olan özdeğer seçmemize ters düşer. Böylece F 0 dolayısıyla A 0 ve özvektörler Nul(A) nın bir ortonormal tabanıdır. Bu Teoremin kanıtını tamamlar. 168