فضاء المتجهات المرتب

نقطةx{\displaystyle x}فيR2{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}ومجموعة الكلy{\displaystyle y}بحيثxy{\displaystyle x\leq y}(باللون الأحمر). الترتيب هنا هوxy{\displaystyle x\leq y}إذا وفقط إذاx1y1{\displaystyle x_{1}\leq y_{1}}وx2y2.{\displaystyle x_{2}\leq y_{2}.}

في الرياضيات ، الفضاء المتجهي المرتب أو الفضاء المتجهي المرتب جزئياً هو فضاء متجهي حقيقي مزود بترتيب جزئي متوافق مع عمليات الفضاء المتجهي.

تعريف

بالنظر إلى فضاء متجهيX{\displaystyle X}على الأعداد الحقيقيةR{\displaystyle \mathbb {R} }وإمكانية الطلب المسبق{\displaystyle \,\leq \,}في موقع التصويرX،{\displaystyle X,}الزوجان(X،){\displaystyle (X,\leq )}يُطلق عليه اسم فضاء متجهي مرتب مسبقًا ، ونقول إن الترتيب المسبق{\displaystyle \,\leq \,}يتوافق مع بنية الفضاء المتجهي لـX{\displaystyle X}واتصل{\displaystyle \,\leq \,}ترتيب مسبق للمتجهاتX{\displaystyle X}إن كان ذلك للجميعx،y،zX{\displaystyle x,y,z\in X}ورR{\displaystyle r\in \mathbb {R} }معر0{\displaystyle r\geq 0}يتحقق البديهيتان التاليتان

  1. xy{\displaystyle x\leq y}يشير إلىx+zy+z،{\displaystyle x+z\leq y+z,}
  2. yx{\displaystyle y\leq x}يشير إلىرyرx.{\displaystyle ry\leq rx.}

لو{\displaystyle \,\leq \,}هو ترتيب جزئي متوافق مع بنية الفضاء المتجهي لـX{\displaystyle X}ثم(X،){\displaystyle (X,\leq )}يُطلق عليه اسم فضاء متجهي مرتب و{\displaystyle \,\leq \,}يُطلق عليه اسم الترتيب الجزئي المتجهي علىX.{\displaystyle X.} تُشير البديهيتان إلى أن عمليات الإزاحة والتماثلات الموجبة هي تماثلات ذاتية لبنية الترتيب والتطبيقx-x{\displaystyle x\mapsto -x}هو تماثل مع بنية الترتيب الثنائي . فضاءات المتجهات المرتبة هي زمر مرتبة تحت عملية الجمع. لاحظ أنxy{\displaystyle x\leq y}إذا وفقط إذا-y-x.{\displaystyle -y\leq -x.}

المخاريط الموجبة ومعادلتها للترتيبات

مجموعة فرعيةج{\displaystyle C}فضاء متجهيX{\displaystyle X}يُطلق عليه اسم مخروط إذا كان حقيقيًا تمامًار>0،{\displaystyle r>0,}رجج{\displaystyle rC\subseteq C}يُطلق على المخروط اسم المخروط المدبب إذا كان يحتوي على نقطة الأصل. المخروطج{\displaystyle C}تكون محدبة إذا وفقط إذاج+جج.{\displaystyle C+C\subseteq C.}تقاطع أي مجموعة غير فارغة من المخاريط (أو المخاريط المحدبة) هو مخروط (أو مخروط محدب)؛ وينطبق الأمر نفسه على اتحاد مجموعة متزايدة (تحت احتواء المجموعة ) من المخاريط (أو المخاريط المحدبة) .ج{\displaystyle C}في فضاء متجهيX{\displaystyle X}يقال إنه يولد إذاX=ج-ج.{\displaystyle X=CC.}[ 1 ]

بالنظر إلى فضاء متجهي مرتب مسبقًاX،{\displaystyle X,}المجموعة الفرعيةX+{\displaystyle X^{+}}من بين جميع العناصرx{\displaystyle x}في(X،){\displaystyle (X,\leq )}مُرضٍx0{\displaystyle x\geq 0}هو مخروط محدب مدبب (أي مخروط محدب يحتوي على0{\displaystyle 0}) يسمى المخروط الموجب لـX{\displaystyle X}ويرمز إليه بـبوسكونX.{\displaystyle \operatorname {PosCone} X.} تُسمى عناصر المخروط الموجب بالعناصر الموجبة .x{\displaystyle x}وy{\displaystyle y}هي عناصر فضاء متجهي مرتب مسبقًا(X،)،{\displaystyle (X,\leq ),}ثمxy{\displaystyle x\leq y}إذا وفقط إذاy-xX+.{\displaystyle yx\in X^{+}.}يتولد المخروط الموجب إذا وفقط إذاX{\displaystyle X}هي مجموعة موجهة تحت.{\displaystyle \,\leq .} بفرض أي مخروط محدب مدببج{\displaystyle C}يمكن تعريف الطلب المسبق{\displaystyle \,\leq \,}علىX{\displaystyle X}وهو ما يتوافق مع بنية الفضاء المتجهي لـX{\displaystyle X}عن طريق الإعلان للجميعx،yX،{\displaystyle x,y\in X,}الذي - التيxy{\displaystyle x\leq y}إذا وفقط إذاy-xج؛{\displaystyle yx\in C;} المخروط الموجب لفضاء المتجهات المرتب مسبقًا الناتج هوج.{\displaystyle C.} وبالتالي، توجد علاقة تناظرية بين المخاريط المحدبة المدببة والترتيبات الجزئية للمتجهات علىX.{\displaystyle X.}[ 1 ] إذاX{\displaystyle X}إذا كانت المجموعة مرتبة مسبقًا، فيمكننا تكوين علاقة تكافؤ علىX{\displaystyle X}من خلال التعريفx{\displaystyle x}يعادلy{\displaystyle y}إذا وفقط إذاxy{\displaystyle x\leq y}وyx؛{\displaystyle y\leq x;} لوشمال{\displaystyle N}هل فئة التكافؤ التي تحتوي على الأصل؟شمال{\displaystyle N}هو فضاء متجهي جزئي منX{\displaystyle X}وX/شمال{\displaystyle X/N}هو فضاء متجهي مرتب وفقًا للعلاقة التالية:أب{\displaystyle A\leq B}إذا وفقط إذا كان هناك وجودأأ{\displaystyle a\in A}وبب{\displaystyle b\in B}بحيثأب.{\displaystyle a\leq b.}[ 1 ]

مجموعة فرعية منج{\displaystyle C}فضاء متجهيX{\displaystyle X}يُطلق عليه اسم المخروط الصحيح إذا كان مخروطًا محدبًا يحقق الشروط التالية:ج(-ج)={0}.{\displaystyle C\cap (-C)=\{0\}.} بشكل صريح،ج{\displaystyle C}يكون مخروطًا صحيحًا إذا (1)ج+جج،{\displaystyle C+C\subseteq C,}(2)رجج{\displaystyle rC\subseteq C}للجميعر>0،{\displaystyle r>0,}و(3)ج(-ج)={0}.{\displaystyle C\cap (-C)=\{0\}.}[ 2 ] تقاطع أي مجموعة غير فارغة من المخاريط الحقيقية هو مخروط حقيقي أيضًا. كل مخروط حقيقيج{\displaystyle C}في فضاء متجهي حقيقي، يُنشئ ترتيبًا على الفضاء المتجهي عن طريق تعريفxy{\displaystyle x\leq y}إذا وفقط إذاy-xج،{\displaystyle yx\in C,}وعلاوة على ذلك، سيكون المخروط الموجب لهذا الفضاء المتجهي المرتب هوج.{\displaystyle C.}لذلك، توجد علاقة تناظرية بين المخاريط المحدبة المناسبة لـX{\displaystyle X}والترتيبات الجزئية للمتجهات علىX.{\displaystyle X.}

عن طريق ترتيب المتجهات الكلي علىX{\displaystyle X}نعني طلبًا كاملاً علىX{\displaystyle X}وهو ما يتوافق مع بنية الفضاء المتجهي لـX.{\displaystyle X.} عائلة الترتيبات المتجهة الكلية على فضاء متجهيX{\displaystyle X}يوجد تناظر أحادي مع عائلة جميع المخاريط الصحيحة التي تكون قصوى تحت احتواء المجموعة. [ 1 ] لا يمكن أن يكون ترتيب المتجهات الكلي أرخميديًا إذا كان بُعده ، عند اعتباره فضاءً متجهيًا على الأعداد الحقيقية، أكبر من 1. [ 1 ]

لوR{\displaystyle R}وS{\displaystyle S}هما ترتيبان لفضاء متجهي ذي مخاريط موجبةP{\displaystyle P}وسؤال،{\displaystyle Q,}على التوالي، ثم نقول أنR{\displaystyle R}أدق منS{\displaystyle S}لوPسؤال.{\displaystyle P\subseteq Q.}[ 2 ]

الفترات والترتيب المزدوج المقيد

تُعرَّف فترة الترتيب في فضاء متجهي مرتب مسبقًا بأنها مجموعة من الشكل التالي: [أ،ب]={x:أxب}،[أ،ب[={x:أx<ب}،]أ،ب]={x:أ<xب}، أو ]أ،ب[={x:أ<x<ب}.{\displaystyle {\begin{alignedat}{4}[a,b]&=\{x:a\leq x\leq b\},\\[0.1ex][a,b[&=\{x:a\leq x<b\},\\]a,b]&=\{x:a<x\leq b\},{\text{ or }}\\]a,b[&=\{x:a<x<b\}.\\\end{alignedat}}} يستنتج من البديهيتين 1 و2 أعلاه ما يلي:x،y[أ،ب]{\displaystyle x,y\in [a,b]}و0<ت<1{\displaystyle 0<t<1}يشير إلىتx+(1-ت)y{\displaystyle tx+(1-t)y}ينتمي إلى[أ،ب]؛{\displaystyle [a,b];} وبالتالي، فإن فترات الترتيب هذه محدبة. يُقال إن مجموعة جزئية محدودة الترتيب إذا كانت محتواة في فترة ترتيب معينة. [ 2 ] في فضاء متجهي حقيقي مرتب مسبقًا، إذا كان لـx0{\displaystyle x\geq 0}ثم الفترة من الشكل[-x،x]{\displaystyle [-x,x]} متوازن . [ 2 ] وحدة الترتيب في فضاء متجهي مرتب مسبقًا هي أي عنصرx{\displaystyle x}بحيث تكون المجموعة[-x،x]{\displaystyle [-x,x]}[ 2 ] إنه يمتص .

مجموعة جميع الدوال الخطية على فضاء متجهي مرتب مسبقًاX{\displaystyle X}يُطلق على الدالة التي تُسقط كل فاصل ترتيبي على مجموعة محدودة اسم الدالة الثنائية ذات الحدود الترتيبية لـX{\displaystyle X}ويرمز إليه بـXب.{\displaystyle X^{\operatorname {b} }.}[ 2 ] إذا كان الفضاء مرتبًا فإن الفضاء المزدوج ذو الحد الترتيبي هو فضاء متجهي فرعي منالفضاء المزدوج الجبري.

مجموعة فرعيةأ{\displaystyle A}فضاء متجهي مرتبX{\displaystyle X}تُسمى المجموعة كاملة الترتيب إذا كان لكل مجموعة جزئية غير فارغةبأ{\displaystyle B\subseteq A}بحيثب{\displaystyle B}هل الترتيب محدود فيأ،{\displaystyle A,}كلاهمارشفةب{\displaystyle \sup B}ومعلوماتب{\displaystyle \inf B}موجودة وهي عناصر منأ.{\displaystyle A.}نقول إن الفضاء المتجهي المرتبX{\displaystyle X}هل اكتمل الطلب ؟X{\displaystyle X}هي مجموعة جزئية كاملة الترتيب منX.{\displaystyle X.}[ 3 ]

أمثلة

لو(X،){\displaystyle (X,\leq )}هي فضاء متجهي مرتب مسبقًا على الأعداد الحقيقية برتبة الوحدةu،{\displaystyle u,}ثم الخريطةص(x):=معلومات{تR:xتu}{\displaystyle p(x):=\inf\{t\in \mathbb {R} :x\leq tu\}}هي دالة شبه خطية . [ 4 ]

ملكيات

لوX{\displaystyle X}إذا كان فضاء متجهيًا مرتبًا مسبقًا، فإنه لكلx،yX،{\displaystyle x,y\in X,}

  • x0{\displaystyle x\geq 0}وy0{\displaystyle y\geq 0}يعنيx+y0.{\displaystyle x+y\geq 0.}[ 4 ]
  • xy{\displaystyle x\leq y}إذا وفقط إذا-y-x.{\displaystyle -y\leq -x.}[ 4 ]
  • xy{\displaystyle x\leq y}ور<0{\displaystyle r<0}يعنيرxرy.{\displaystyle rx\geq ry.}[ 4 ]
  • xy{\displaystyle x\leq y}إذا وفقط إذاy=رشفة{x،y}{\displaystyle y=\sup\{x,y\}}إذا وفقط إذاx=معلومات{x،y}{\displaystyle x=\inf\{x,y\}}[ 4 ]
  • رشفة{x،y}{\displaystyle \sup\{x,y\}}يوجد إذا وفقط إذامعلومات{-x،-y}{\displaystyle \inf\{-x,-y\}}موجود، وفي هذه الحالةمعلومات{-x،-y}=-رشفة{x،y}.{\displaystyle \inf\{-x,-y\}=-\sup\{x,y\}.}[ 4 ]
  • رشفة{x،y}{\displaystyle \sup\{x,y\}}يوجد إذا وفقط إذامعلومات{x،y}{\displaystyle \inf\{x,y\}}موجود، وفي هذه الحالة يكون للجميعzX،{\displaystyle z\in X,}[ 4 ]
    • رشفة{x+z،y+z}=z+رشفة{x،y}،{\displaystyle \sup\{x+z,y+z\}=z+\sup\{x,y\},}و
    • معلومات{x+z،y+z}=z+معلومات{x،y}{\displaystyle \inf\{x+z,y+z\}=z+\inf\{x,y\}}
    • x+y=معلومات{x،y}+رشفة{x،y}.{\displaystyle x+y=\inf\{x,y\}+\sup\{x,y\}.}
  • X{\displaystyle X}تكون الشبكة متجهة إذا وفقط إذارشفة{0،x}{\displaystyle \sup\{0,x\}}موجود للجميعxX.{\displaystyle x\in X.}[ 4 ]

فضاءات الخرائط الخطية

مخروطج{\displaystyle C}يقال إنه يولد إذاج-ج{\displaystyle C-C}يساوي فضاء المتجهات بأكمله. [ 2 ] إذاX{\displaystyle X}ودبليو{\displaystyle W}هما فضاءان متجهيان مرتبان غير تافهين بمخاريط موجبة خاصة بهماP{\displaystyle P}وسؤال،{\displaystyle Q,}ثمP{\displaystyle P}يتم توليدها فيX{\displaystyle X}إذا وفقط إذا كانت المجموعةج={uل(X؛دبليو):u(P)سؤال}{\displaystyle C=\{u\in L(X;W):u(P)\subseteq Q\}}مخروط مناسب فيل(X؛دبليو)،{\displaystyle L(X;W),}وهو فضاء جميع التحويلات الخطية منX{\displaystyle X}داخلدبليو.{\displaystyle W.} في هذه الحالة، الترتيب المحدد بواسطةج{\displaystyle C}يُطلق عليه الترتيب المتعارف عليه لـل(X؛دبليو).{\displaystyle L(X;W).}[ 2 ] بشكل عام، إذام{\displaystyle M}أي فضاء متجهي جزئي منل(X؛دبليو){\displaystyle L(X;W)}بحيثجم{\displaystyle C\cap M}هو مخروط مناسب، والترتيب المحدد بواسطةجم{\displaystyle C\cap M}يُطلق عليه الترتيب المتعارف عليه لـم.{\displaystyle M.}[ 2 ]

الدوال الموجبة والثنائية المرتبة

دالة خطيةو{\displaystyle f}يُطلق على الفضاء المتجهي المرتب مسبقًا اسم موجب إذا استوفى أحد الشرطين المتكافئين التاليين:

  1. x0{\displaystyle x\geq 0}يشير إلىو(x)0.{\displaystyle f(x)\geq 0.}
  2. لوxy{\displaystyle x\leq y}ثمو(x)و(y).{\displaystyle f(x)\leq f(y).}[ 4 ]

مجموعة جميع الأشكال الخطية الموجبة على فضاء متجهي ذي مخروط موجبج،{\displaystyle C,}يُطلق عليه اسم المخروط المزدوج ويُرمز إليه بـج*،{\displaystyle C^{*},}هو مخروط يساوي القطبية لـ-ج.{\displaystyle -C.} الترتيب المسبق الناتج عن المخروط المزدوج على فضاء الدوال الخطية علىX{\displaystyle X}يُطلق عليه اسمطلب مسبق مزدوج . [ 4 ]

الفضاء الثنائي المرتب لفضاء متجهي مرتبX{\displaystyle X}هي المجموعة، ويرمز لها بـX+،{\displaystyle X^{+},}محدد بواسطةX+:=ج*-ج*.{\displaystyle X^{+}:=C^{*}-C^{*}.} بالرغم منX+Xب،{\displaystyle X^{+}\subseteq X^{b},}توجد فضاءات متجهة مرتبة لا تتحقق فيها مساواة المجموعات. [ 2 ]

أنواع خاصة من فضاءات المتجهات المرتبة

يتركX{\displaystyle X}ليكن فضاءً متجهيًا مرتبًا. نقول إن الفضاء المتجهي المرتبX{\displaystyle X}هل هو ترتيب أرخميدس، وأن ترتيبX{\displaystyle X}يكون أرخميدس إذا كان كلماx{\displaystyle x}فيX{\displaystyle X}بحيث{نx:نشمال}{\displaystyle \{nx:n\in \mathbb {N} \}}يتم هيمنة (أي يوجد بعضyX{\displaystyle y\in X}بحيثنxy{\displaystyle nx\leq y}للجميعنشمال{\displaystyle n\in \mathbb {N} }) ثمx0.{\displaystyle x\leq 0.}[ 2 ] الفضاءالمتجهي الطوبولوجي(TVS) الذي هو فضاء متجهي مرتب يكون بالضرورة أرخميديًا إذا كان مخروطه الموجب مغلقًا. [ 2 ]

نقول إن فضاء متجهي مرتب مسبقًاX{\displaystyle X}يتم ترتيبها بانتظام ، ويكون ترتيبها منتظماً إذا كان ترتيبها أرخميدس .X+{\displaystyle X^{+}}يميز النقاط فيX.{\displaystyle X.}[ 2 ] تضمن هذه الخاصية وجود عدد كافٍ من الأشكال الخطية الموجبة التي تسمح باستخدام أدوات الازدواجية بنجاح لدراسة فضاءات المتجهات المرتبة. [ 2 ]

يُطلق على الفضاء المتجهي المرتب اسم شبكة متجهية إذا كان لكل عنصرx{\displaystyle x}وy،{\displaystyle y,}الأعلىرشفة(x،y){\displaystyle \sup(x,y)}والأدنىمعلومات(x،y){\displaystyle \inf(x,y)}موجود. [ 2 ]

الفضاءات الجزئية، والقسمة، والمنتجات

طوال فترة الإيجارX{\displaystyle X}ليكن فضاء متجهي مرتب مسبقًا ذو مخروط موجبج.{\displaystyle C.}

الفضاءات الفرعية

لوم{\displaystyle M}هو فضاء متجهي جزئي منX{\displaystyle X}ثم الترتيب المتعارف عليهم{\displaystyle M}ناتج عنX{\displaystyle X}المخروط الموجبج{\displaystyle C}هو الترتيب الجزئي الناتج عن المخروط المحدب المدببجم،{\displaystyle C\cap M,}حيث يكون هذا المخروط مناسبًا إذاج{\displaystyle C}مناسب. [ 2 ]

فضاء القسمة

يتركم{\displaystyle M}ليكن فضاءً متجهيًا جزئيًا من فضاء متجهي مرتبX،{\displaystyle X,}π:XX/م{\displaystyle \pi :X\to X/M}ليكن الإسقاط المتعارف عليه، وليكنج^:=π(ج).{\displaystyle {\hat {C}}:=\pi (C).} ثمج^{\displaystyle {\hat {C}}}هو مخروط فيX/م{\displaystyle X/M}وهذا يُحدث ترتيبًا مسبقًا معياريًا على فضاء القسمةX/م.{\displaystyle X/M.} لوج^{\displaystyle {\hat {C}}}مخروط مناسب فيX/م{\displaystyle X/M}ثمج^{\displaystyle {\hat {C}}}اصنعX/م{\displaystyle X/M}إلى فضاء متجهي مرتب. [ 2 ] إذام{\displaystyle M}يكونج{\displaystyle C}-مشبعة ثمج^{\displaystyle {\hat {C}}}يحدد الترتيب القانوني لـX/م.{\displaystyle X/M.}[ 1 ] لاحظ أنX=R02{\displaystyle X=\mathbb {R} _{0}^{2}}يقدم مثالاً على فضاء متجهي مرتب حيثπ(ج){\displaystyle \pi (C)}ليس مخروطًا مناسبًا.

لوX{\displaystyle X}وهو أيضًا فضاء متجهي طوبولوجي (TVS)، وإذا كان لكل جوارV{\displaystyle V}من أصل فيX{\displaystyle X}يوجد حييو{\displaystyle U}من الأصل بحيث[(يو+شمال)ج]V+شمال{\displaystyle [(U+N)\cap C]\subseteq V+N}ثمج^{\displaystyle {\hat {C}}}[ 1 ] هو مخروط طبيعي لطوبولوجيا القسمة .

لوX{\displaystyle X}هي شبكة متجهة طوبولوجية وم{\displaystyle M}هي شبكة فرعية صلبة مغلقة منX{\displaystyle X}ثمX/ل{\displaystyle X/L}وهي أيضًا شبكة متجهة طوبولوجية. [ 1 ]

منتج

لوS{\displaystyle S}أي مجموعة ثم الفضاءXS{\displaystyle X^{S}}من جميع الوظائف منS{\displaystyle S}داخلX{\displaystyle X}يتم ترتيبها بشكل قانوني بواسطة المخروط المناسب{وXS:و(s)ج للجميع sS}.{\displaystyle \left\{f\in X^{S}:f(s)\in C{\text{ for all }}s\in S\right\}.}[ 2 ]

لنفترض أن{Xα:αأ}{\displaystyle \left\{X_{\alpha }:\alpha \in A\right\}}هي عائلة من فضاءات المتجهات المرتبة مسبقًا، وأن المخروط الموجب لـXα{\displaystyle X_{\alpha }}يكونجα.{\displaystyle C_{\alpha }.} ثمج:=αجα{\textstyle C:=\prod _{\alpha }C_{\alpha }}هو مخروط محدب مدبب فيαXα،{\textstyle \prod _{\alpha }X_{\alpha },}والذي يحدد ترتيبًا أساسيًا علىαXα؛{\textstyle \prod _{\alpha }X_{\alpha };}ج{\displaystyle C}هل هو مخروط مناسب إذا كان الأمر كذلك؟جα{\displaystyle C_{\alpha }}هي مخاريط مناسبة. [ 2 ]

المجموع المباشر الجبري

المجموع المباشر الجبريαXα{\textstyle \bigoplus _{\alpha }X_{\alpha }}ل{Xα:αأ}{\displaystyle \left\{X_{\alpha }:\alpha \in A\right\}}هو فضاء متجهي جزئي منαXα{\textstyle \prod _{\alpha }X_{\alpha }}وذلك بالنظر إلى ترتيب الفضاء الجزئي المتعارف عليه الموروث منαXα.{\textstyle \prod _{\alpha }X_{\alpha }.}[ 2 ] إذاX1،...،Xن{\displaystyle X_{1},\dots ,X_{n}}هي فضاءات متجهة مرتبة جزئية من فضاء متجهي مرتبX{\displaystyle X}ثمX{\displaystyle X}هو المجموع المباشر المرتب لهذه الفضاءات الجزئية إذا كان التشاكل الجبري المتعارف عليه لـX{\displaystyle X}علىαXα{\displaystyle \prod _{\alpha }X_{\alpha }}(مع ترتيب المنتج المتعارف عليه) هو تماثل ترتيبي . [ 2 ]

أمثلة

  • تشكل الأعداد الحقيقية بالترتيب المعتاد فضاءً متجهيًا مرتبًا كليًا. لكل الأعداد الصحيحةن0،{\displaystyle n\geq 0,}الفضاء الإقليديRن{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}إذا اعتبرنا فضاءً متجهيًا على الأعداد الحقيقية بترتيب معجمي، فإنه يشكل فضاءً متجهيًا مرتبًا مسبقًا يكون ترتيبه أرخميديًا إذا وفقط إذان=1{\displaystyle n=1}[ 4 ]
  • R2{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}هو فضاء متجهي مرتب مع{\displaystyle \,\leq \,}العلاقة المعرفة بأي من الطرق التالية (بترتيب تصاعدي للقوة، أي مجموعات متناقصة من الأزواج):
    • الترتيب المعجمي :(أ،ب)(ج،د){\displaystyle (a,b)\leq (c,d)}إذا وفقط إذاأ<ج{\displaystyle a<c}أو(أ=ج و بد).{\displaystyle (a=c{\text{ and }}b\leq d).}هذا ترتيب كلي . يُعطى المخروط الموجب بواسطةx>0{\displaystyle x>0}أو(x=0 و y0)،{\displaystyle (x=0{\text{ and }}y\geq 0),}أي، في الإحداثيات القطبية ، مجموعة النقاط ذات الإحداثي الزاوي الذي يحقق-π/2<θπ/2،{\displaystyle -\pi /2<\theta \leq \pi /2,}بالإضافة إلى الأصل.
    • (أ،ب)(ج،د){\displaystyle (a,b)\leq (c,d)}إذا وفقط إذاأج{\displaystyle a\leq c}وبد{\displaystyle b\leq d}( طلب منتج من نسختين منR{\displaystyle \mathbb {R} }مع{\displaystyle \leq }هذا ترتيب جزئي. يُعطى المخروط الموجب بالعلاقة التالية:x0{\displaystyle x\geq 0}وy0،{\displaystyle y\geq 0,}أي، في الإحداثيات القطبية0θπ/2،{\displaystyle 0\leq \theta \leq \pi /2,}بالإضافة إلى الأصل.
    • (أ،ب)(ج،د){\displaystyle (a,b)\leq (c,d)}إذا وفقط إذا(أ<ج و ب<د){\displaystyle (a<c{\text{ and }}b<d)}أو(أ=ج و ب=د){\displaystyle (a=c{\text{ and }}b=d)}( الإغلاق الانعكاسي للناتج المباشر لنسختين منR{\displaystyle \mathbb {R} }باستخدام "<"). هذا أيضًا ترتيب جزئي. يُعطى المخروط الموجب بواسطة(x>0 و y>0){\displaystyle (x>0{\text{ and }}y>0)}أوx=y=0)،{\displaystyle x=y=0),}أي، في الإحداثيات القطبية،0<θ<π/2،{\displaystyle 0<\theta <\pi /2,}بالإضافة إلى الأصل.
الرتبة الثانية فقط هي، كمجموعة فرعية منR4،{\displaystyle \mathbb {R} ^{4},}مغلق؛ انظر الترتيبات الجزئية في الفضاءات الطوبولوجية .
بالنسبة للرتبة الثالثة، فإن " الفترات " ثنائية الأبعادص<x<q{\displaystyle p<x<q}هي مجموعات مفتوحة تولد الطوبولوجيا.
  • Rن{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}هو فضاء متجهي مرتب مع{\displaystyle \,\leq \,}يتم تعريف العلاقة بشكل مماثل. على سبيل المثال، بالنسبة للترتيب الثاني المذكور أعلاه:
    • xy{\displaystyle x\leq y}إذا وفقط إذاxأناyأنا{\displaystyle x_{i}\leq y_{i}}لأنا=1،...،ن.{\displaystyle i=1,\dots ,n.}
  • فضاء ريز هو فضاء متجهي مرتب حيث يؤدي الترتيب إلى ظهور شبكة .
  • فضاء الدوال المتصلة على[0،1]{\displaystyle [0,1]}أينوز{\displaystyle f\leq g}إذا وفقط إذاو(x)ز(x){\displaystyle f(x)\leq g(x)}للجميعx{\displaystyle x}في[0،1].{\displaystyle [0,1].}
  • يتركطبيعين(R){\displaystyle {\mbox{Sym}}_{n}(\mathbb {R} )}يشير إلى التناظرن×ن{\displaystyle n\times n}المصفوفات ذات المدخلات الحقيقية. ترتيب لوفنر{\displaystyle \preccurlyeq }على مصفوفتين متناظرتينأ،بطبيعين(R){\displaystyle A,B\in {\mbox{Sym}}_{n}(\mathbb {R} )}يتم تعريفها بواسطةأبب-أ{\displaystyle A\preccurlyeq B\Leftrightarrow B-A}هي مصفوفة شبه موجبة . ومخروطها الموجب، بحسب التعريف، هو مجموعة جميع المصفوفات الموجبة المحددة. علاوة على ذلك، تُثبت نظرية الطيف المطبقة على المصفوفات المتناظرة أن هذا المخروط مولد.

ترتيب النقاط

لوS{\displaystyle S}أي مجموعة وإذاX{\displaystyle X}هو فضاء متجهي (على الأعداد الحقيقية) للدوال ذات القيم الحقيقية علىS،{\displaystyle S,}ثم الترتيب النقطي علىX{\displaystyle X}يُعطى بواسطة، لجميعو،زX،{\displaystyle f,g\in X,}وز{\displaystyle f\leq g}إذا وفقط إذاو(s)ز(s){\displaystyle f(s)\leq g(s)}للجميعsS.{\displaystyle s\in S.}[ 4 ]

تشمل المساحات التي يتم تخصيصها عادةً بهذا الترتيب ما يلي:

  • المساحة(S،R){\displaystyle \ell ^{\infty }(S,\mathbb {R} )}من الخرائط الحقيقية المحدودة علىS.{\displaystyle S.}
  • المساحةج0(R){\displaystyle c_{0}(\mathbb {R} )}من المتتابعات ذات القيم الحقيقية التي تتقارب إلى0.{\displaystyle 0.}
  • المساحةج(S،R){\displaystyle C(S,\mathbb {R} )}من الدوال الحقيقية المتصلة على فضاء طوبولوجيS.{\displaystyle S.}
  • لأي عدد صحيح غير سالبن،{\displaystyle n,}الفضاء الإقليديRن{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}عند اعتبارها المساحةج({1،...،ن}،R){\displaystyle C(\{1,\dots ,n\},\mathbb {R} )}أينS={1،...،ن}{\displaystyle S=\{1,\dots ,n\}}يتم إعطاء الطوبولوجيا المنفصلة .

المساحةل(R،R){\displaystyle {\mathcal {L}}^{\infty }(\mathbb {R} ,\mathbb {R} )}من بين جميع الخرائط الحقيقية القابلة للقياس والمحدودة في كل مكان تقريبًا علىR،{\displaystyle \mathbb {R} ,}حيث يتم تحديد الطلب المسبق للجميعو،زل(R،R){\displaystyle f,g\in {\mathcal {L}}^{\infty }(\mathbb {R} ,\mathbb {R} )}بواسطةوز{\displaystyle f\leq g}إذا وفقط إذاو(s)ز(s){\displaystyle f(s)\leq g(s)}في كل مكان تقريبًا. [ 4 ]

انظر أيضاً

مراجع

فهرس

  • أليبرانتيس، شارالامبوس د ؛ بيركينشو، أوين (2003). فضاءات ريز الصلبة محليًا مع تطبيقات في الاقتصاد (الطبعة الثانية  ). بروفيدنس، رود آيلاند: الجمعية الرياضية الأمريكية. ISBN 0-8218-3408-8.
  • بورباكي، نيكولاس ؛ عناصر الرياضيات: فضاءات المتجهات الطوبولوجية ؛ رقم ISBN 0-387-13627-4.
  • ناريسي، لورانس؛ بيكنشتاين، إدوارد (2011). فضاءات المتجهات الطوبولوجية . الرياضيات البحتة والتطبيقية (  الطبعة الثانية). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 978-1584888666. OCLC 144216834 . 
  • شيفر، هيلموت هـ .؛ وولف، مانفريد ب. (1999). فضاءات المتجهات الطوبولوجية . سلسلة GTM . المجلد  8 (  الطبعة الثانية). نيويورك، نيويورك: سبرينغر نيويورك. رقم ISBN 978-1-4612-7155-0. OCLC 840278135 . 
  • وونغ (1979). فضاءات شوارتز، والفضاءات النووية، وحاصل الضرب الموتري . برلين - نيويورك: سبرينغر-فيرلاغ. ISBN 3-540-09513-6. OCLC 5126158 .