Нормирование (алгебра): различия между версиями

[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Нет описания правки
м оформление
Строка 2:
{{Перенаправление|Абсолютное значение|Абсолютная величина|о значении Абсолютная величина}}
{{Не путать|Норма (математика)|нормой}}
'''Норми́рование''' — отображение элементов [[Поле (алгебра)|поля]] <math>F</math> или [[целостное кольцо|целостного кольца]] в некоторое [[упорядоченное поле]] <math>P</math> <math>x\mapsto |\|x|\|</math>, обладающее следующими свойствами:
 
: 1) <math>|\|x|\| \geqslant 0 </math> и <math>|\|x|\| = 0 </math> только при <math> x = 0</math>
: 2) <math>|\|xy|\| = |\|x|\| \cdot |\|y|\| </math>
: 3) <math> |\|x+y|\| \leqslant |\|x|\|+|\|y|\| </math>
 
Если вместо 3) выполняется более сильное условие:
 
: 3a) <math> |\|x+y|\| \leqslant \max(|\|x|\|,|\|y|\|) </math>, то нормирование называется '''неархимедовым'''.
 
Значение <math>|\|x|\|</math> называется '''нормой''' элемента <math>x</math>. Если упорядоченное поле <math>P</math> является полем [[Вещественное число|вещественных чисел]] <math>\mathbb{R}</math>, то нормирование часто называют абсолютным значением.
 
Нормы <math>|\|\cdot|\|_1</math> и <math>|\|\cdot|\|_2</math> называются ''эквивалентными'', если <math>|\|x|\|_1 < 1</math> равносильно <math>|\|x|\|_2 < 1</math>.
 
== Примеры нормирований ==
* Нормирование, при котором <math>|\|0|\|=0</math>, <math>|\|x|\|=1</math> для остальных <math>x</math>. Такое нормирование называется тривиальным.
* Обычная [[абсолютная величина]] в поле [[Вещественное число|вещественных чисел]] <math>\mathbb{R}</math> и модуль в поле [[Комплексное число|комплексных чисел]] <math>\mathbb{C}</math> являются нормированием.
* Пусть <math>\mathbb{Q}</math> — поле рациональных чисел, а <math>p</math> — некоторое [[простое число]]. Любое рациональное число можно представить в виде дроби <math>x=p^n\frac{a}{b}</math>, где <math>a</math> и <math>b</math> не кратны <math>p</math>. Можно определить следующее нормирование <math>|x|_p=p^{-n}</math>. Это нормирование является неархимедовым и называется ''p-адическим нормированием''.
Строка 30:
3b) |1+1+…+1|≤''A''
-->
: 3b) <math> |\| 1+1+...+1 |\| \leqslant A </math>
 
Пусть данное условие выполнено. Тогда для любых элементов <math>x</math> и <math>y</math> из поля <math>F</math> имеем:
Строка 42:
 
== Нормированное поле как метрическое пространство ==
Из свойств 1-3 немедленно следует, что, определяя расстояние между двумя элементами вещественнозначного нормированного поля <math>F</math> как норму разности <math> |\|x-y|\| </math>, мы превращаем его в [[метрическое пространство]], в случае неархимедовой нормы — в [[ультраметрическое пространство]]. Разные нормы определяют разные метрики. Эквивалентные нормы определяют одинаковую топологию в <math>F</math>.
 
=== Пополнение ===
Как и для любого метрического пространства, можно ввести понятие [[Полное метрическое пространство|полноты]] и [[Полное метрическое пространство#Пополнение|доказать]], что любое нормированное поле <math>F</math> изоморфно вкладывается в полное нормированное поле <math>F^*</math>, то есть существует изоморфизм <math>i:F \rightarrow F^*</math>. Норма в <math>F^*</math> продолжает норму в <math>F</math>, то есть для каждого <math>x</math> из <math>F</math>: <math>|\|i(x)|\|_{F^*}=|\|x|\|</math>, причём <math>F</math> [[Плотное множество|плотно]] в <math>F^*</math> относительно этой нормы. Любое такое поле <math>F^*</math> определено однозначно с точностью до изоморфизма, сохраняющего нормы ([[Изометрия (математика)|изометрии]]) и тождественного на <math>F</math>; оно называется [[Пополнение|пополнением]] поля <math>F</math>.
 
'''Пример.''' Пополнением поля рациональных чисел <math> \mathbb{Q} </math> с p-адической метрикой является поле [[p-адическое число|p-адических]] чисел <math> \mathbb{Q}_p </math>.