En el Álgebra lineal bien hecha de Axler tenemos el teorema
6.42: (Teorema de representación de Riesz) Supongamos es un espacio de producto interno de dimensión finita y es un funcional lineal en . Entonces hay un vector único tal que
para cada
Actualmente estoy aprendiendo la teoría de la medida y me encontré con Radon-Nikodym
(Radon-Nikodym) Considere un espacio medible en que dos -medidas firmadas finitas se definen de tal manera que ( es absolutamente continua con respecto a ) entonces hay un -función integrable tal que
para cada y cualquier otra función satisfacer esto es igual a casi en todas partes con respecto a .
Estos dos teoremas parecen muy similares. ¿Es posible pasar de Radon-Nikodym y obtener la Representación de Riesz? La integral en Radon-Nikodym "actúa" como el producto interno en la Representación de Riesz, la función "actúa" como el vector en Riesz, y la medida firmada actúa como el funcional lineal .
Me inclino a pensar que de alguna manera podemos recuperar Riesz de Radon-Nikodym. Para empezar, necesitaríamos de alguna manera obtener un -álgebra, en de modo que es un espacio medible. esto tiene que ser muy particular -álgebra para que de alguna manera la integral se pueda reducir al producto interno en . También necesitaríamos mostrar que el funcional lineal es absolutamente continuo con respecto al producto interno.
Entonces, ¿es posible recuperar Riesz de Radon-Nikodym? ¿Si es así, cómo? Si no, ¿cuál es el problema?
No estoy seguro de su afirmación específica, pero ciertamente hay una conexión en la dirección "opuesta". Es decir, se utiliza una versión general del teorema de representación de Riesz para probar el teorema de Radon-Nikodym. Consulte la "demostración de von Neumann" del Teorema de Radon-Nikodym (por ejemplo, la Sección 8.1, en particular el Teorema 8.1.3, de "Fundamentos de la teoría de la integración para el análisis" de Daniel Stroock, DOI: 10.1007/978-1-4614-1135- 2, o un resumen ordenado en https://blameitontheanalyst.wordpress.com/2010/06/23/von-neumanns-proof-of-radon-nikodym/ ).
marcelo