matheraum.de
Raum für Mathematik
Offene Informations- und Nachhilfegemeinschaft

Für Schüler, Studenten, Lehrer, Mathematik-Interessierte.
Hallo Gast!einloggen | registrieren ]
Startseite · Forum · Wissen · Kurse · Mitglieder · Team · Impressum
Forenbaum
^ Forenbaum
Status Hochschulmathe
  Status Uni-Analysis
    Status Reelle Analysis
    Status UKomplx
    Status Uni-Kompl. Analysis
    Status Differentialgl.
    Status Maß/Integrat-Theorie
    Status Funktionalanalysis
    Status Transformationen
    Status UAnaSon
  Status Uni-Lin. Algebra
    Status Abbildungen
    Status ULinAGS
    Status Matrizen
    Status Determinanten
    Status Eigenwerte
    Status Skalarprodukte
    Status Moduln/Vektorraum
    Status Sonstiges
  Status Algebra+Zahlentheo.
    Status Algebra
    Status Zahlentheorie
  Status Diskrete Mathematik
    Status Diskrete Optimierung
    Status Graphentheorie
    Status Operations Research
    Status Relationen
  Status Fachdidaktik
  Status Finanz+Versicherung
    Status Uni-Finanzmathematik
    Status Uni-Versicherungsmat
  Status Logik+Mengenlehre
    Status Logik
    Status Mengenlehre
  Status Numerik
    Status Lin. Gleich.-systeme
    Status Nichtlineare Gleich.
    Status Interpol.+Approx.
    Status Integr.+Differenz.
    Status Eigenwertprobleme
    Status DGL
  Status Uni-Stochastik
    Status Kombinatorik
    Status math. Statistik
    Status Statistik (Anwend.)
    Status stoch. Analysis
    Status stoch. Prozesse
    Status Wahrscheinlichkeitstheorie
  Status Topologie+Geometrie
  Status Uni-Sonstiges

Gezeigt werden alle Foren bis zur Tiefe 2

Navigation
 Startseite...
 Neuerdings beta neu
 Forum...
 vorwissen...
 vorkurse...
 Werkzeuge...
 Nachhilfevermittlung beta...
 Online-Spiele beta
 Suchen
 Verein...
 Impressum
Das Projekt
Server und Internetanbindung werden durch Spenden finanziert.
Organisiert wird das Projekt von unserem Koordinatorenteam.
Hunderte Mitglieder helfen ehrenamtlich in unseren moderierten Foren.
Anbieter der Seite ist der gemeinnützige Verein "Vorhilfe.de e.V.".
Partnerseiten
Weitere Fächer:

Open Source FunktionenplotterFunkyPlot: Kostenloser und quelloffener Funktionenplotter für Linux und andere Betriebssysteme
StartseiteMatheForenFunktionalanalysisReihe in Operatornorm
Foren für weitere Schulfächer findest Du auf www.vorhilfe.de z.B. Deutsch • Englisch • Französisch • Latein • Spanisch • Russisch • Griechisch
Forum "Funktionalanalysis" - Reihe in Operatornorm
Reihe in Operatornorm < Funktionalanalysis < Analysis < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Funktionalanalysis"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien

Reihe in Operatornorm: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:18 Mi 27.11.2013
Autor: Richie1401

Aufgabe
Sei X ein Banachraum und [mm] T\in{L(X,X)}. [/mm] Man beweise, dass die folgenden Bedingungen äquivalent sind.

(i) Die Reihe [mm] \sum_{k=0}^{\infty}T^k [/mm] konvergiert in Operatornorm.
(ii) Es existiert eine natürliche Zahl m mit [mm] \Vert{T^m}\Vert<1 [/mm]
(iii) Die Reihe [mm] \sum_{k=0}^{\infty}T^k [/mm] konvergiert absolut, d.h. [mm] \sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert<\infty [/mm]

Hallo ihr da draußen,

zu der Aufgabe habe ich ein paar Fragen, bzw. bitte ich um Hinweise zu meinen Ausführungen.

iii)->i)
Es gelte also [mm] \sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert<\infty. [/mm]
Dann ist aber [mm] \infty>\sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert>\left\Vert\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}\right\Vert, [/mm] aufgrund von [mm] \Vert(S+T)\Vert<\Vert S\Vert+\Vert T\Vert [/mm] und der Eigenschaft, dass die Reihe absolut konvergiert (daher Benutzung der Dreiecksungleichung).

i)->ii)
Es gelte [mm] \left\Vert\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}\right\Vert<\infty. [/mm] Dann muss aber [mm] T^k [/mm] eine Nullfolge sein.
Es gilt daher [mm] \Vert{T^k}\Vert\to{0}. [/mm] Inbesondere existiert daher ein [mm] m\in\IN [/mm] mit [mm] \Vert{T^m}\Vert<1 [/mm]

Ich habe auch versucht, die Behauptung über einen Widerspruch zu erzeugen. Komme da aber nicht wirklich weiter. Wäre das auch möglich? Habt ihr eventll. Tips dazu?

ii)->iii)
Mir fehlt hier der Ansatz. Erste Idee: zeige, dass [mm] \Vert{T^n}\Vert<1 [/mm] für [mm] n\ge{m} [/mm]


Über Kommentare, Hinweise, Korrekturen,... freue ich mich.

Schönen Mittwoch euch allen.

        
Bezug
Reihe in Operatornorm: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:28 Mi 27.11.2013
Autor: fred97


> Sei X ein Banachraum und [mm]T\in{L(X,X)}.[/mm] Man beweise, dass
> die folgenden Bedingungen äquivalent sind.
>  
> (i) Die Reihe [mm]\sum_{k=0}^{\infty}T^k[/mm] konvergiert in
> Operatornorm.
>  (ii) Es existiert eine natürliche Zahl m mit
> [mm]\Vert{T^m}\Vert<1[/mm]
>  (iii) Die Reihe [mm]\sum_{k=0}^{\infty}T^k[/mm] konvergiert
> absolut, d.h. [mm]\sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert<\infty[/mm]
>  Hallo ihr da draußen,
>  
> zu der Aufgabe habe ich ein paar Fragen, bzw. bitte ich um
> Hinweise zu meinen Ausführungen.
>  

Hallo Richie,




> iii)->i)
>  Es gelte also [mm]\sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert<\infty.[/mm]
>  Dann ist aber
> [mm]\infty>\sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert>\left\Vert\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}\right\Vert,[/mm]

Nein, so kannst Du das nicht machen !

Die Konvergenz von [mm] \sum_{k=0}^{\infty}{T^k} [/mm] willst Du doch zeigen. Dann kannst Du doch nicht in Ungleichungen mit [mm] ||\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}|| [/mm]  um Dich werfen !!


Sicher hattet, dass eine absolut konvergente Reihe in einem Banachraum auch konvergiert.

Da X ein Banachraum ist, ist auch L(X,X) ein Banachraum.



> aufgrund von [mm]\Vert(S+T)\Vert<\Vert S\Vert+\Vert T\Vert[/mm] und
> der Eigenschaft, dass die Reihe absolut konvergiert (daher
> Benutzung der Dreiecksungleichung).
>  
> i)->ii)
>  Es gelte
> [mm]\left\Vert\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}\right\Vert<\infty.[/mm]


So würde ich das nicht schreiben. Die Vor. lautet:

$ [mm] \sum_{k=0}^{\infty}T^k [/mm] $ konvergiert in Operatornorm.

> Dann
> muss aber [mm]T^k[/mm] eine Nullfolge sein.

Ja


>  Es gilt daher [mm]\Vert{T^k}\Vert\to{0}.[/mm] Inbesondere existiert
> daher ein [mm]m\in\IN[/mm] mit [mm]\Vert{T^m}\Vert<1[/mm]

ja


>  
> Ich habe auch versucht, die Behauptung über einen
> Widerspruch zu erzeugen. Komme da aber nicht wirklich
> weiter. Wäre das auch möglich? Habt ihr eventll. Tips
> dazu?

Wozu ? Obiges ist doch kurz und einfach !


>  
> ii)->iii)
>  Mir fehlt hier der Ansatz. Erste Idee: zeige, dass
> [mm]\Vert{T^n}\Vert<1[/mm] für [mm]n\ge{m}[/mm]

Es gilt folgendes:

Sei [mm] (a_n) [/mm] eine Folge in [0, [mm] \infty) [/mm] mit der Eigenschaft:

(*)  $ [mm] a_{n+m} \le a_n*a_m [/mm]  $   für alle n,m [mm] \in \IN. [/mm]

Dann ist die Folge [mm] (\wurzel[n]{a_n}) [/mm]  konvergent und hat den Grenzwert [mm] \inf \{\wurzel[k]{a_k}: k \in \IN\} [/mm]

Setze nun [mm] a_n:=||T^n||. [/mm]

Dann hat [mm] (a_n) [/mm] die Eigenschaft (*) (ist Dir klar, warum ?)

Somit ist also [mm] (\wurzel[n]{||T^n||}) [/mm] konvergent und ihr Grenzwert ist

     [mm] \inf \{\wurzel[k]{||T^k||}: k \in \IN\}. [/mm]

Wegen [mm] ||T^m||<1 [/mm] ist auch [mm] \wurzel[/mm] [m][mm] {||T^m||} [/mm] <1.

Damit hat die Folge [mm] (\wurzel[n]{||T^n||}) [/mm] einen Grenzwert <1.

Nach dem Wurzelkriterium ist dann  $ [mm] \sum_{n=0}^{\infty}\Vert{T^n}\Vert<\infty [/mm] $

Gruß FRED

>  
>
> Über Kommentare, Hinweise, Korrekturen,... freue ich
> mich.
>  
> Schönen Mittwoch euch allen.


Bezug
                
Bezug
Reihe in Operatornorm: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 08:56 Do 28.11.2013
Autor: Richie1401

Hallo Fred,

vielen Dank für deine Antwort. Schön wieder auf den Boden der Tatsachen zu gelangen. Manches ist eben doch nicht so einfach wie man denkt.

> > Sei X ein Banachraum und [mm]T\in{L(X,X)}.[/mm] Man beweise, dass
> > die folgenden Bedingungen äquivalent sind.
>  >  
> > (i) Die Reihe [mm]\sum_{k=0}^{\infty}T^k[/mm] konvergiert in
> > Operatornorm.
>  >  (ii) Es existiert eine natürliche Zahl m mit
> > [mm]\Vert{T^m}\Vert<1[/mm]
>  >  (iii) Die Reihe [mm]\sum_{k=0}^{\infty}T^k[/mm] konvergiert
> > absolut, d.h. [mm]\sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert<\infty[/mm]
>  >  Hallo ihr da draußen,
>  >  
> > zu der Aufgabe habe ich ein paar Fragen, bzw. bitte ich um
> > Hinweise zu meinen Ausführungen.
>  >  
>
> Hallo Richie,
>  
>
>
>
> > iii)->i)
>  >  Es gelte also
> [mm]\sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert<\infty.[/mm]
>  >  Dann ist aber
> >
> [mm]\infty>\sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert>\left\Vert\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}\right\Vert,[/mm]
>
> Nein, so kannst Du das nicht machen !

Das kann ich noch nicht so richtig nachvollziehen.

Ja, ich möchte die Konvergenz von [mm]\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}[/mm] nachweisen. Oder noch spezieller: Ich will zeigen, dass [mm] \Vert\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}\Vert [/mm] endlich ist.
Nun habe ich [mm] \sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert=\Vert T^0\Vert+\Vert T^1\Vert+\Vert T^2\Vert+\ldots\stackref{>}{\Delta-UG}\Vert T^0+T^1+T^2+\ldots\Vert=\Vert\sum_{k=0}^{\infty}T^k\Vert [/mm]

Die Eigenschaft, dass die Dreiecksungleichung auch bei der Reihe gilt sichert mir doch die absolute Konvergenz.
Nach Majorantenkriterium würde nun aber [mm] \Vert\sum_{k=0}^{\infty}T^k\Vert [/mm] konvergieren.

Ich sehe einfach noch nicht meinen Fehler in der Überlegung.

>  
> Die Konvergenz von [mm]\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}[/mm] willst Du doch
> zeigen. Dann kannst Du doch nicht in Ungleichungen mit
> [mm]||\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}||[/mm]  um Dich werfen !!
>  
>
> Sicher hattet, dass eine absolut konvergente Reihe in einem
> Banachraum auch konvergiert.
>  
> Da X ein Banachraum ist, ist auch L(X,X) ein Banachraum.

Damit ist es schon klarer. Ich könnte hier auch auf eine Cauchyfolge zurückgreifen, diese konvergiert in dem Raum, da L(X,X) vollständig.

>  
>
>
> > aufgrund von [mm]\Vert(S+T)\Vert<\Vert S\Vert+\Vert T\Vert[/mm] und
> > der Eigenschaft, dass die Reihe absolut konvergiert (daher
> > Benutzung der Dreiecksungleichung).
>  >  
> > i)->ii)
>  >  Es gelte
> > [mm]\left\Vert\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}\right\Vert<\infty.[/mm]
>
>
> So würde ich das nicht schreiben. Die Vor. lautet:
>  
> [mm]\sum_{k=0}^{\infty}T^k[/mm] konvergiert in Operatornorm.
>  
> > Dann
> > muss aber [mm]T^k[/mm] eine Nullfolge sein.
>  
> Ja
>  
>
> >  Es gilt daher [mm]\Vert{T^k}\Vert\to{0}.[/mm] Inbesondere existiert

> > daher ein [mm]m\in\IN[/mm] mit [mm]\Vert{T^m}\Vert<1[/mm]
>  
> ja
>  
>
> >  

> > Ich habe auch versucht, die Behauptung über einen
> > Widerspruch zu erzeugen. Komme da aber nicht wirklich
> > weiter. Wäre das auch möglich? Habt ihr eventll. Tips
> > dazu?
>  
> Wozu ? Obiges ist doch kurz und einfach !

Ja das stimmt. Ich wollte einfach noch einmal einen anderen Beweis versuchen. Einfach an der Freude und nicht um die Aufgaben schnell hinter mir zu lassen.
Daher bin ich Ideen und Ansätzen immer noch offen.

>  
>
> >  

> > ii)->iii)
>  >  Mir fehlt hier der Ansatz. Erste Idee: zeige, dass
> > [mm]\Vert{T^n}\Vert<1[/mm] für [mm]n\ge{m}[/mm]
>  
> Es gilt folgendes:
>  
> Sei [mm](a_n)[/mm] eine Folge in [0, [mm]\infty)[/mm] mit der Eigenschaft:
>  
> (*)  [mm]a_{n+m} \le a_n*a_m [/mm]   für alle n,m [mm]\in \IN.[/mm]
>  
> Dann ist die Folge [mm](\wurzel[n]{a_n})[/mm]  konvergent und hat
> den Grenzwert [mm]\inf \{\wurzel[k]{a_k}: k \in \IN\}[/mm]
>  
> Setze nun [mm]a_n:=||T^n||.[/mm]
>  
> Dann hat [mm](a_n)[/mm] die Eigenschaft (*) (ist Dir klar, warum ?)

Eigenschaft (*) gilt meiner Meinung nach, da die Norm submultiplikativ ist. Soll heißen:
[mm] \Vert(TS)\Vert<\Vert T\Vert\Vert S\Vert [/mm]
Insbesondere gilt dies dann auch für [mm] T^m [/mm] und [mm] T^n, [/mm] da [mm] T\in{}L(X,X) [/mm]

>  
> Somit ist also [mm](\wurzel[n]{||T^n||})[/mm] konvergent und ihr
> Grenzwert ist
>  
> [mm]\inf \{\wurzel[k]{||T^k||}: k \in \IN\}.[/mm]
>  
> Wegen [mm]||T^m||<1[/mm] ist auch [mm]\wurzel[/mm] [m][mm]{||T^m||}[/mm] <1.
>  
> Damit hat die Folge [mm](\wurzel[n]{||T^n||})[/mm] einen Grenzwert <1.
>
> Nach dem Wurzelkriterium ist dann  [mm]\sum_{n=0}^{\infty}\Vert{T^n}\Vert<\infty[/mm]

Vielen Dank, Fred! Das Wurzelkriterium. Oft benutzt und dann wieder in diesem Zusammenhang vergessen.

Falls noch jemand Anregungen zu dieser Aufgabe hat, ist willkommen.

Viele Grüße!

>  
> Gruß FRED
>  >  
> >
> > Über Kommentare, Hinweise, Korrekturen,... freue ich
> > mich.
>  >  
> > Schönen Mittwoch euch allen.
>  


Bezug
                        
Bezug
Reihe in Operatornorm: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:51 Do 28.11.2013
Autor: fred97


> Hallo Fred,
>  
> vielen Dank für deine Antwort. Schön wieder auf den Boden
> der Tatsachen zu gelangen. Manches ist eben doch nicht so
> einfach wie man denkt.
>  
> > > Sei X ein Banachraum und [mm]T\in{L(X,X)}.[/mm] Man beweise, dass
> > > die folgenden Bedingungen äquivalent sind.
>  >  >  
> > > (i) Die Reihe [mm]\sum_{k=0}^{\infty}T^k[/mm] konvergiert in
> > > Operatornorm.
>  >  >  (ii) Es existiert eine natürliche Zahl m mit
> > > [mm]\Vert{T^m}\Vert<1[/mm]
>  >  >  (iii) Die Reihe [mm]\sum_{k=0}^{\infty}T^k[/mm] konvergiert
> > > absolut, d.h. [mm]\sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert<\infty[/mm]
>  >  >  Hallo ihr da draußen,
>  >  >  
> > > zu der Aufgabe habe ich ein paar Fragen, bzw. bitte ich um
> > > Hinweise zu meinen Ausführungen.
>  >  >  
> >
> > Hallo Richie,
>  >  
> >
> >
> >
> > > iii)->i)
>  >  >  Es gelte also
> > [mm]\sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert<\infty.[/mm]
>  >  >  Dann ist aber
> > >
> >
> [mm]\infty>\sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert>\left\Vert\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}\right\Vert,[/mm]
> >
> > Nein, so kannst Du das nicht machen !
>  Das kann ich noch nicht so richtig nachvollziehen.
>
> Ja, ich möchte die Konvergenz von [mm]\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}[/mm]
> nachweisen. Oder noch spezieller: Ich will zeigen, dass
> [mm]\Vert\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}\Vert[/mm] endlich ist.
>  Nun habe ich [mm]\sum_{k=0}^{\infty}\Vert{T^k}\Vert=\Vert T^0\Vert+\Vert T^1\Vert+\Vert T^2\Vert+\ldots\stackref{>}{\Delta-UG}\Vert T^0+T^1+T^2+\ldots\Vert=\Vert\sum_{k=0}^{\infty}T^k\Vert[/mm]
>  
> Die Eigenschaft, dass die Dreiecksungleichung auch bei der
> Reihe gilt sichert mir doch die absolute Konvergenz.
>  Nach Majorantenkriterium würde nun aber
> [mm]\Vert\sum_{k=0}^{\infty}T^k\Vert[/mm] konvergieren.
>  
> Ich sehe einfach noch nicht meinen Fehler in der
> Überlegung.


Hallo Richie,

Ich zeig Dir mal , was Du gemacht hast: sei $(E,||*||)$ ein normierter Raum und [mm] (x_n)_{n \ge 0} [/mm] eine Folge in E. Weiter sei voausgesetzt, dass die reelle Reihe

     [mm] \summe_{n=0}^{\infty}||x_n|| [/mm]

konvergiert. Zeigen willst Du: die Reihe

     [mm] \summe_{n=0}^{\infty}x_n [/mm]

konvergiert.

Jetzt kommst Du und sagst: "nach der Dreiecksungleichung ist

     (*) [mm] $||\summe_{n=0}^{\infty}x_n|| \le \summe_{n=0}^{\infty}||x_n||$ [/mm]

und damit ist [mm] \summe_{n=0}^{\infty}x_n [/mm] nach dem Majorantenkriterium konvergent".


Das ist aber Unfug ! Warum? Darum: um die Ungl. (*) überhaupt hinschreiben zu können, musst Du doch schon wissen, dass die Reihe [mm] \summe_{n=0}^{\infty}x_n [/mm] konvergent ist. Das willst Du doch aber gerade zeigen !!!

Ich habe ganz bewusst oben nicht gefordert, dass E vollständig ist. Wenn Dein "Beweis" richtig wäre, so hätten wir folgenden

Satz: Ist [mm] \summe_{n=0}^{\infty}x_n [/mm] eine absolut konvergente Reihe in einem normierten Raum, so ist diese Reihe auch konvergent.

Dieser Satz ist aber falsch !

Richtig lautet er so:

Satz: Ist [mm] \summe_{n=0}^{\infty}x_n [/mm] eine absolut konvergente Reihe in Banachraum, so ist diese Reihe auch konvergent und es gilt die Dreiecksungleichung

       [mm] ||\summe_{n=0}^{\infty}x_n|| \le \summe_{n=0}^{\infty}||x_n||. [/mm]

Es geht also so: Vorauusetzungen: E Banachraum und [mm] \summe_{n=0}^{\infty}x_n [/mm] absolut konvergent.

Dann wird gezeigt: [mm] \summe_{n=0}^{\infty}x_n [/mm] konvergiert und es gilt die [mm] \Delta [/mm] - Ungleichung.

Was Du gemacht hast: [mm] \Delta [/mm] - Ungleichung auf eine Reihe loslassen, von der man erst zeigen will, dass sie konvergiert, und dann die Konvergenz der Reihe zeigen.

Das ist von vorne nach hinten durch die Brust und falsch.

Noch etwas: es gibt Beispiele normierter Räume und darin Reihen, die zwar absolut konvergieren, aber nicht konvergieren. Solche Räume sind natürlich nicht vollständig.

In Deinem Beweis hast Du die Vollständigkeit gar nicht benutzt, also könnte es nach Deinem "Beweis" solche Beispiele gar nicht geben.

Gruß FRED




    

>  >  
> > Die Konvergenz von [mm]\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}[/mm] willst Du doch
> > zeigen. Dann kannst Du doch nicht in Ungleichungen mit
> > [mm]||\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}||[/mm]  um Dich werfen !!
>  >  
> >
> > Sicher hattet, dass eine absolut konvergente Reihe in einem
> > Banachraum auch konvergiert.
>  >  
> > Da X ein Banachraum ist, ist auch L(X,X) ein Banachraum.
>  Damit ist es schon klarer. Ich könnte hier auch auf eine
> Cauchyfolge zurückgreifen, diese konvergiert in dem Raum,
> da L(X,X) vollständig.
>  >  
> >
> >
> > > aufgrund von [mm]\Vert(S+T)\Vert<\Vert S\Vert+\Vert T\Vert[/mm] und
> > > der Eigenschaft, dass die Reihe absolut konvergiert (daher
> > > Benutzung der Dreiecksungleichung).
>  >  >  
> > > i)->ii)
>  >  >  Es gelte
> > > [mm]\left\Vert\sum_{k=0}^{\infty}{T^k}\right\Vert<\infty.[/mm]
> >
> >
> > So würde ich das nicht schreiben. Die Vor. lautet:
>  >  
> > [mm]\sum_{k=0}^{\infty}T^k[/mm] konvergiert in Operatornorm.
>  >  
> > > Dann
> > > muss aber [mm]T^k[/mm] eine Nullfolge sein.
>  >  
> > Ja
>  >  
> >
> > >  Es gilt daher [mm]\Vert{T^k}\Vert\to{0}.[/mm] Inbesondere existiert

> > > daher ein [mm]m\in\IN[/mm] mit [mm]\Vert{T^m}\Vert<1[/mm]
>  >  
> > ja
>  >  
> >
> > >  

> > > Ich habe auch versucht, die Behauptung über einen
> > > Widerspruch zu erzeugen. Komme da aber nicht wirklich
> > > weiter. Wäre das auch möglich? Habt ihr eventll. Tips
> > > dazu?
>  >  
> > Wozu ? Obiges ist doch kurz und einfach !
>  Ja das stimmt. Ich wollte einfach noch einmal einen
> anderen Beweis versuchen. Einfach an der Freude und nicht
> um die Aufgaben schnell hinter mir zu lassen.
>  Daher bin ich Ideen und Ansätzen immer noch offen.
>  >  
> >
> > >  

> > > ii)->iii)
>  >  >  Mir fehlt hier der Ansatz. Erste Idee: zeige, dass
> > > [mm]\Vert{T^n}\Vert<1[/mm] für [mm]n\ge{m}[/mm]
>  >  
> > Es gilt folgendes:
>  >  
> > Sei [mm](a_n)[/mm] eine Folge in [0, [mm]\infty)[/mm] mit der Eigenschaft:
>  >  
> > (*)  [mm]a_{n+m} \le a_n*a_m[/mm]   für alle n,m [mm]\in \IN.[/mm]
>  >  
> > Dann ist die Folge [mm](\wurzel[n]{a_n})[/mm]  konvergent und hat
> > den Grenzwert [mm]\inf \{\wurzel[k]{a_k}: k \in \IN\}[/mm]
>  >  
> > Setze nun [mm]a_n:=||T^n||.[/mm]
>  >  
> > Dann hat [mm](a_n)[/mm] die Eigenschaft (*) (ist Dir klar, warum ?)
>  Eigenschaft (*) gilt meiner Meinung nach, da die Norm
> submultiplikativ ist. Soll heißen:
>  [mm]\Vert(TS)\Vert<\Vert T\Vert\Vert S\Vert[/mm]
>  Insbesondere gilt
> dies dann auch für [mm]T^m[/mm] und [mm]T^n,[/mm] da [mm]T\in{}L(X,X)[/mm]
>  >  
> > Somit ist also [mm](\wurzel[n]{||T^n||})[/mm] konvergent und ihr
> > Grenzwert ist
>  >  
> > [mm]\inf \{\wurzel[k]{||T^k||}: k \in \IN\}.[/mm]
>  >  
> > Wegen [mm]||T^m||<1[/mm] ist auch [mm]\wurzel[/mm] [m][mm]{||T^m||}[/mm] <1.
>  >  
> > Damit hat die Folge [mm](\wurzel[n]{||T^n||})[/mm] einen Grenzwert <1.
> >
> > Nach dem Wurzelkriterium ist dann  [mm]\sum_{n=0}^{\infty}\Vert{T^n}\Vert<\infty[/mm]
>  Vielen Dank, Fred! Das Wurzelkriterium. Oft benutzt und dann wieder in diesem Zusammenhang vergessen.
>  
> Falls noch jemand Anregungen zu dieser Aufgabe hat, ist willkommen.
>
> Viele Grüße!
>  >  
> > Gruß FRED
>  >  >  
> > >
> > > Über Kommentare, Hinweise, Korrekturen,... freue ich
> > > mich.
>  >  >  
> > > Schönen Mittwoch euch allen.
> >  

>  


Bezug
                                
Bezug
Reihe in Operatornorm: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:19 Do 28.11.2013
Autor: Richie1401

Hallo Fred,

ich habe mir nun deine Ausführungen mehrmals durchgelesen und der Helligkeit des Erkenntnisstands ähnelt derzeit einer 80 Watt-Glühlampe. Tendenz steigend.

Es ist halt immer schwer sich von der eigenen Meinung abzuwenden. ;-)

Danke für deine ausführliche Antwort. Sie hat mir eindeutig geholfen. Die Kommunikation mit dir ist besser als ein Lehrbuch.

Einen schönen Donnerstag wünsche ich!

Bezug
                                        
Bezug
Reihe in Operatornorm: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:05 Do 28.11.2013
Autor: fred97


> Hallo Fred,
>  
> ich habe mir nun deine Ausführungen mehrmals durchgelesen
> und der Helligkeit des Erkenntnisstands ähnelt derzeit
> einer 80 Watt-Glühlampe.


> Tendenz steigend.

Prima !


>  
> Es ist halt immer schwer sich von der eigenen Meinung
> abzuwenden. ;-)
>  
> Danke für deine ausführliche Antwort. Sie hat mir
> eindeutig geholfen. Die Kommunikation mit dir ist besser
> als ein Lehrbuch.
>  
> Einen schönen Donnerstag wünsche ich!

Ich Dir auch. Ich muß heute noch von 17:30-19:00 Uhr vorlesen. Aber danach gehts nach dem Motto:

Der Kopf ist heiß, die Füsse stinken, ich geh jetzt mal ein Bierchen trinken.

Gruß FRED


Bezug
Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Funktionalanalysis"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien


^ Seitenanfang ^
www.unimatheforum.de
[ Startseite | Forum | Wissen | Kurse | Mitglieder | Team | Impressum ]