有限維線性空間到無限維的推廣是怎樣的

時間 2021-06-03 18:04:56

1樓:李詩暘

首先,數學歸納法的結論是對所有自然數 成立,換言之,它是管所有有限的 。無限維的物件,往往是一種極限情況。有些空間對關心的屬性並不是閉的,粗略地說就是,無論 多大,都成立,但是對 後,就不成立了。

舉個簡單的例子,構造乙個實函式

然後有乙個嚴格單調對映把擴充套件的自然數集(就是自然數集再加入乙個叫「無窮」的特殊元素,這個好像有點超綱,如果你大一學了一點復變函式應該就很熟悉了)對映到 , 即

其中, 。這個無窮元素 你可理解成表示乙個(其實並未收斂的)極限 。

注意有 。

最後把兩個函式復合一下,即令 , 也就是。

好了,現在對於這個函式 ,我們知道:

;如果對,有 ,那麼 也是滿足的。

對以上兩點使用數學歸納法我們可以推知,對所有 , 成立。也就是說,「函式值為0」這個性質,所有有限的 都是成立的,但偏偏對無限的 不成立。

另外,無限維,可以是不可數無限維,比如像實數那麼多維,這時候顯然用自然數推廣就沒用了。

我不清楚你的背景,你的疑問等你好好學了分析學,尤其是泛函之後,就會自然消除了。

2樓:

數學歸納法的大框架:

命題在1維空間中成立。

如果命題在n維空間中成立,那麼在n+1維空間中成立。

於是,對任意正整數n,命題在n維空間中成立。

但是不好意思,「無窮大」不是乙個數字,跟任何乙個正整數n都不相等。

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