对偶空间与对偶性
对偶配对
对偶配对是把一个泛函与一个向量合成一个数的、最简单不过的方式:直接求值。写成 <f, v> = f(v),左边是 f in V*,右边是 v in V。它是两个空间之间的典范桥梁,且不同于内积,它无需任何额外结构——它本就内建于对偶之中。
它是双线性的,即对每个槽分别线性:<f + g, v> = <f, v> + <g, v> 且 <f, a*v> = a*<f, v>,另一侧亦然。这让它看起来、用起来都像内积,但它配对的是两个不同的空间(V* 与 V),而非一个空间与自身,所以没有 <f, f> 或“长度”的概念。
它的决定性性质是非退化:若对每个 f 都有 <f, v> = 0,则 v = 0;若对每个 v 都有 <f, v> = 0,则 f = 0。哪一侧都没有另一侧探测不到的“盲点”。非退化恰是求值映射成为单射的原因,也驱动着每一条对偶定理。
一旦采用这个括号,各种陈述便获得令人愉悦的对称。转置由 <g, T v> = <T* g, v> 定义,把 T 从配对的一侧移到另一侧;零化子 U^0 是那些对所有 u in U 满足 <f, u> = 0 的 f。整套理论就是用一个诚实的括号来记账。
<f, v> = f(v) ; <g, T v> = <T* g, v>
配对在向量上对泛函求值,并允许你把映射在其两侧滑动。
配对 <f, v> 看着像内积,但并不是:它连接的是两个不同的空间,不对称(两槽类型不同),也不给出长度。内积是这样一个特例——选定 V 与 V* 的某种等同后,你便能让 V 与自身配对。
又称
另见