77.13.189.8: Im letzten Abschnitt c_0 durch \ell^1 ersetzt. Der Raum c_0 ergibt hier keinen Sinn, weil er kein Prä-Dual von \ell^\infty ist.

2016-01-22T21:22:03Z

Im letzten Abschnitt c_0 durch \ell^1 ersetzt. Der Raum c_0 ergibt hier keinen Sinn, weil er kein Prä-Dual von \ell^\infty ist.

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In der [[Funktionalanalysis]] ist ein '''Banachlimes''', benannt nach [[Stefan Banach]], ein dem [[Grenzwert (Folge)|Grenzwert]] ähnliches [[Funktional]] auf dem [[Folgenraum]] <math>\ell^\infty</math>.

== Definition ==
Im Folgenden bezeichne <math>T</math> den [[Shiftoperator|Linksshift]]
:<math>T(x_n)_{n\in\N} = (x_{n+1})_{n\in\N}</math>
und <math>e = (1, 1, 1, \ldots)</math> die Folge, die nur aus Einsen besteht.

Ein Banachlimes ist ein stetiges, lineares Funktional <math>\ell\colon\ell^\infty\to\R</math>, das die folgenden Eigenschaften besitzt:
* <math>\ell(e) = 1,</math>
* für alle <math>x \in \ell^\infty</math> gilt
** <math>\ell(x) = \ell(Tx),</math>
** falls <math>x_n \ge 0</math> für alle <math>n \in \N</math>, so ist auch <math>\ell(x) \ge 0.</math>

== Eigenschaften ==
Mit Hilfe des [[Satz von Hahn-Banach|Satzes von Hahn-Banach]] lässt sich beweisen, dass ein Banachlimes existiert. Jedoch ist er ''nicht'' eindeutig bestimmt. Aus den in der Definition geforderten Eigenschaften lässt sich ferner folgern, dass <math>\ell</math> den klassischen Limes, der auf dem Raum der konvergenten Folgen <math>c</math> definiert ist, nach <math>\ell^\infty</math> fortsetzt:
:<math>\ell(x) = \lim_{n\to\infty} x_n</math> für <math>x\in c</math>
Es gibt nicht-konvergente Folgen, die einen Banachgrenzwert besitzen. Ein einfaches Beispiel für eine solche ist
:<math>x = (1, 0, 1, 0, \ldots)</math>
Aufgrund der Linearität von <math>\ell</math> und der Invarianz unter <math>T</math> ist der Banachgrenzwert von <math>x</math> gleich <math>0{,}5</math>.

Der Banachgrenzwert ist ein Beispiel für ein Funktional aus <math>(\ell^\infty)'</math>, das nicht von der Gestalt
:<math>x \mapsto \sum_{n=1}^\infty c_n x_n, \quad c \in \ell^1</math>
ist.

== Literatur ==
* {{BibISBN|9783540725336|Seite=126}}

[[Kategorie:Funktionalanalysis]]

Banachlimes - Versionsgeschichte

77.13.189.8: Im letzten Abschnitt c_0 durch \ell^1 ersetzt. Der Raum c_0 ergibt hier keinen Sinn, weil er kein Prä-Dual von \ell^\infty ist.