1. riesz定理
匈牙利是奧數(shù)的發(fā)源地,所以數(shù)學(xué)家也很多的,Marcel Grossmann (1878-1936) : 廣義相對(duì)論中的黎曼幾何
Lipót Fejér (1880-1959) : 匈牙利學(xué)派開創(chuàng)者
Frigyes Riesz (1880-1956) : 哥哥,Riesz表示定理
Alfréd Haar (1885-1933) : Haar 測(cè)度
Marcel Riesz ( 1886-1969) : 弟弟,Riesz 擴(kuò)張定理
George Pólya (1887-1985) : 怎樣解題
2. Riesz定理中為什么要先考慮mE
不唯一,另外,是歐氏空間
n維歐氏空間是在線性空間里定義了內(nèi)積,內(nèi)積這種東西非常好。有了它,可以誘導(dǎo)出范數(shù),所以n維歐氏空間還是賦范線性空間,加上它的完備性,就構(gòu)成Banach空間;內(nèi)積還可以誘導(dǎo)出度量,因此它也是完備的度量空間。
更重要的是,完備的內(nèi)積空間叫Hilbert空間,這是一種最接近n維歐氏空間的無(wú)窮維空間,當(dāng)然特殊一點(diǎn)n維歐氏空間本身就是內(nèi)積空間,加上完備性就構(gòu)成Hilbert空間。
Hilbert空間有好多好的性質(zhì),對(duì)于內(nèi)積這種結(jié)構(gòu),有了它,就有了正交(在R2上可以理解為兩個(gè)平面向量垂直,即內(nèi)積為零)和投影的概念,就可以在內(nèi)積空間中建立起相應(yīng)的幾何學(xué)。
另外,我們研究Hilbert空間上的連續(xù)線性泛函,有著名的里斯(F.Riesz)定理,研究Hilbert空間上的共軛算子、酉算子、自伴算子等等,它們都是n維歐氏空間上的矩陣的推廣。
準(zhǔn)確的說(shuō)應(yīng)該是n維歐氏空間上線性變換的推廣,在n維歐氏空間上,線性算子實(shí)際上就是線性變換,再利用線性變換和n級(jí)方陣的同構(gòu)關(guān)系,我們說(shuō)矩陣也沒(méi)什么毛病。
3. Riesz定理的內(nèi)容
這個(gè)定理建立了希爾伯特空間與它的對(duì)偶空間的一個(gè)重要聯(lián)系:如果底域是實(shí)數(shù),兩者是等距同構(gòu);如果域是復(fù)數(shù),兩者是等距反同構(gòu)。在泛函分析中有多個(gè)有名的定理冠以里斯表示定理(Riesz representation theorem),它們是為了紀(jì)念匈牙利數(shù)學(xué)家弗里杰什·里斯。
4. Riesz定理證明
一些具體空間的共軛空間的表示 , 二次共軛 , 共軛算子 , 自反 空間 共軛空間的表示 由線性泛函的定義知道 上的線性泛函可以用一個(gè) 中一個(gè)向 量來(lái)表示, Riesz 定理說(shuō) Hilbert 空間 的一個(gè)泛函可由 中一個(gè)向量 作內(nèi)積來(lái)表示。
一般的 Banach 空間沒(méi)有這種簡(jiǎn)單的表示,但是一些 具體的空間可以找到比較簡(jiǎn)單的表示
5. Riesz定理求對(duì)偶算子
所謂滿足對(duì)偶可行性,即指其檢驗(yàn)數(shù)滿足最優(yōu)性條件。只要保持檢驗(yàn)數(shù)滿足最優(yōu)性條件前提下,一旦基解成為可行解時(shí),對(duì)偶問(wèn)題和原問(wèn)題均可行,由強(qiáng)對(duì)偶性證明,二者均有最優(yōu)解。
設(shè)原始問(wèn)題的標(biāo)準(zhǔn)形式為max{cx|Ax=b,x≥0},則其對(duì)偶問(wèn)題(Dual Problem)為 min{yb|yA≤c}。當(dāng)原問(wèn)題的一個(gè)基解滿足最優(yōu)性條件時(shí),其檢驗(yàn)數(shù)小于等于0,當(dāng)σ=cj-zj=cj-CBB-1A≤0時(shí),既有或,即知單純形算子y=CBB-1為對(duì)偶問(wèn)題的可行解。換而言之,只要保證檢驗(yàn)數(shù)σ≤0,則對(duì)偶問(wèn)題一定存在可行基B。
在初始單純形表中,一般此可行基B都為單位矩陣I,這時(shí)候只要能夠保持檢驗(yàn)數(shù)持續(xù)小于等于0迭代下去,通過(guò)變換到一個(gè)相鄰的目標(biāo)函數(shù)值較小的基可行解(因?yàn)閷?duì)偶問(wèn)題是求目標(biāo)函數(shù)極小化),并循環(huán)進(jìn)行,一到XB=B-1b≥0時(shí),原問(wèn)題也為可行解。這時(shí),對(duì)偶問(wèn)題和原問(wèn)題均為可行解,而且兩者的可行解就是最優(yōu)解,這就是對(duì)偶單純形法求解線性規(guī)劃的基本思路。
一旦最終基變量XB≥0,原問(wèn)題也滿足最優(yōu)解條件的原因是:對(duì)偶問(wèn)題的最終單純形表中的基變量XB=B-1b和原問(wèn)題的最終單純形表中的檢驗(yàn)數(shù)的相反數(shù)CBB-1取值相等,不難觀察到原問(wèn)題的檢驗(yàn)數(shù)σ=cj-zj-CBB-1=-B-1b≤0,其檢驗(yàn)數(shù)滿足最優(yōu)性條件。(注:這里的B并不是同一個(gè)矩陣,它們是各自問(wèn)題的初始可行基,但CB和b在本質(zhì)上是同一個(gè)向量。)
雖然,本方法借鑒了對(duì)偶理論的思路,但是它是求解原問(wèn)題而非對(duì)偶問(wèn)題的一個(gè)方法。而且,一般用對(duì)偶單純形法解決的是原始問(wèn)題是極小化問(wèn)題,min{cx|Ax=b,x≥0},但是只要先標(biāo)準(zhǔn)化為max{cx|Ax=b,x≥0}即于上面一致。