弗雷德霍姆算子

更新时间:2022-09-24 10:48

弗雷德霍姆算子是可逆算子的推广。当T是弗雷德霍姆算子时,对H上的任何紧算子K,T+K也是弗雷德霍姆算子。

简介

弗雷德霍姆算子是可逆算子的推广。

定义

设T是巴拿赫空间E上的有界线性算子,如果T的是闭的,且T的余核均为有限维,则称T是弗雷德霍姆算子。弗雷德霍姆算子的集合记为𝓕(E)。

阿特金森定理

设E为巴拿赫空间,𝓑(E)为E上有界算子集合,𝓚(E)为E上紧算子集合,𝓑(E)/𝓚(E)为E上卡尔金代数,π:𝓑(E)→𝓑(E)/𝓚(E)为商映射,若π(T)为𝓑(E)/𝓚(E)的可逆元。则T为弗雷德霍姆算子。

由阿特金森定理可知,当T是弗雷德霍姆算子时,对E上的任何紧算子K,T+K也是弗雷德霍姆算子。

相关概念

如果算子T的像是闭的,而dim(kerT)和dim(kerT*)中至少有一个有限,则称T为半弗雷德霍姆算子。对于巴拿赫空间上的线性算子也有类似概念。

巴拿赫空间E的有界算子T的本质谱σe(T)为π(T)的谱。σe(T)为σ(T)的紧子集。

指标

T的指标为i(T)=dim(kerT)-dim(kerT*)=dim(kerT)-dim(cokerT)。

设H为有限维可分希尔伯特空间,𝓕(H)为𝓑(H)的开子集,且指数映射i:𝓕(H)→ℤ诱导出从𝓕(H)的连通分支到ℤ的一一对应。

与K理论的关系

紧豪斯多夫空间X,有典范阿贝尔群同构

K0(X)≅[X,𝓕(H)

即𝓕(H)为分类空间

性质

可逆算子一定是弗雷德霍姆算子。

𝓕(E)为𝓑(E)的开子集,在算子乘法下是闭的,且为自伴的。

有界算子T∈𝓕(E),当且仅当存在有界算子S,满足1-ST与1-TS均为紧算子。

若E为有限维巴拿赫空间,则E上有界算子为弗雷德霍姆算子。

有界线性算子

有界线性算子是泛函分析中一种重要的算子。

设是从线性赋范空间到的线性算子。 如果当存在且有限,则称是有界线性算子,也就是说将中的每个有界集映射为中的有界集。此处|表示范数,表示中定义的范数,表示中定义的范数

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