Спряжений простір

Спряжений простір — простір лінійних функціоналів на даному лінійному просторі.

Лінійно-спяжений простір - означення

Простір всіх лінійних функціоналів на $E$ утворює лінійний простір. Це простір називається спряженим до $E$, він зазвичай позначається $E^*$.

Властивості

• У скінченновимірному випадку спряжений простір $E^*$ має ту ж розмірність, що і простір $E$.
• Якщо простір $E$ евклідів, тобто на ньому визначено скалярний добуток, то існує канонічний ізоморфізм між $E$ і $E^*$.
• Якщо простір $E$ гільбертів, то згідно з теоремою Ріса існує ізоморфізм між $E$ і $E^*$.
• У скінченновимірному випадку вірно також, що простір, спряжений до спряженого $E^{**}$, збігається з $E$ (точніше, існує канонічний ізоморфізм між $E$ і $E^{**}$).

Позначення

У скінченновимірному випадку звичайно елементи простору $E$ позначають вектором-стовпцем, а елементи $E^*$ — вектором-рядком. У тензорному численні застосовується позначення $x^k$ для елементів $E$ (верхній, або контраваріантний індекс) і $x_k$ для елементів $E^*$ (нижній, або коваріантний індекс).

Варіації і узагальнення

• У функціональному аналізі, під спряженим простором зазвичай розуміють простір неперервних лінійних функціоналів.
• Термін спряжений простір може мати інше значення для лінійних просторів над полем комплексних чисел: простір $\bar E$, що збігається з $E$ як дійсний лінійний простір, але з іншою структурою множення на комплексні числа:

  ${\bar c} {\bar x} = \overline{cx}$

  • При наявності в просторі ермітової метрики (наприклад, в гільбертовому просторі) лінійно- і комплексно-спряжені простори збігаються.

Джерела

• Колмогоров А.Н., Фомин С.В. (1976). Элементы теории функций и функционального анализа (вид. четверте). Москва: Наука. с. 544. ISBN 5-9221-0266-4. 
• Треногин В. А. Функциональный анализ. — Москва: Наука, 1980. — 495 с.