设C∞[a b]表示在[a b]上无穷次可微的全部函数构成的集。对x y∈C∞[a b] 令 证明: (1)C∞[a b]按照ρ是距离
函数,距离,表示
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设C∞[a,b]表示在[a,b]上无穷次可微的全部函数构成的集。对x,y∈C∞[a,b],令
证明:
(1)C∞[a,b]按照ρ是距离空间;
(2)多项式全体按照ρ在C∞[a,b]中稠密。
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(1)只要证明ρ满足距离公理3个条件。正定性与对称性显然。下面证明ρ满足三角不等式。由于
, 0<s≤t
且
得
继而
ρ(x,y)≤ρ(x,z)+ρ(z,x)
(2)任取z∈C∞[a,b],ε>0,令k为满足的正整数,因为
x(k)(t)∈C[a,b],由Weiestrass逼近定理,存在多项式函数P(t),使
其中,令y(t)满足微分方程
则y(t)是多项式函数,且有
则
即多项式全体按照ρ在C∞[a,b]中稠密。
