¿Radon-Nikodym implica el teorema de representación de Riesz?

En el Álgebra lineal bien hecha de Axler tenemos el teorema

6.42: (Teorema de representación de Riesz) Supongamos V es un espacio de producto interno de dimensión finita y ϕ es un funcional lineal en V . Entonces hay un vector único tu V tal que

ϕ ( v ) = v , tu
para cada v V

Actualmente estoy aprendiendo la teoría de la medida y me encontré con Radon-Nikodym

(Radon-Nikodym) Considere un espacio medible ( X , METRO ) en que dos σ -medidas firmadas finitas m , v se definen de tal manera que v << m ( v es absolutamente continua con respecto a m ) entonces hay un m -función integrable F : X R tal que

v ( mi ) = mi F d m
para cada mi METRO y cualquier otra función gramo satisfacer esto es igual a F casi en todas partes con respecto a m .

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 F "actúa" como el vector tu en Riesz, y la medida firmada v actúa como el funcional lineal ϕ .

Me inclino a pensar que de alguna manera podemos recuperar Riesz de Radon-Nikodym. Para empezar, necesitaríamos de alguna manera obtener un σ -álgebra, METRO en V de modo que ( V , METRO ) es un espacio medible. esto tiene que ser muy particular σ -álgebra para que de alguna manera la integral se pueda reducir al producto interno en V . 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?

si ϕ es un funcional lineal en L pag Sé que esto de que tu afirmación es cierta... define λ ( mi ) = ϕ ( x mi ) , si ϕ es positivo podemos (generalizar después) mostrar que λ es una medida y si el conjunto mi tiene medida m ( mi ) = 0 que λ ( mi ) = 0 porque ϕ es lineal ... luego use Radon nikodym y demuestre que cada funcional lineal de L pag es ϕ ( F ) = F gramo d m para algunos gramo L q

Respuestas (1)

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/ ).

Sin embargo, creo que esta es una buena respuesta.
Aunque no es exactamente lo que estaba buscando, esta es una muy buena respuesta. Gracias.
¿Alguna idea de cuál es la referencia original de von Neumann para esta prueba?
@aduh Creo que podría ser: Neumann, JV, 1940. Sobre anillos de operadores. tercero Anales de Matemáticas , pp.94-161. < doi.org/10.2307/1968823 >. Pero paywalled, así que no estoy seguro
@aduh Ok, finalmente lo verifiqué, y sí, la referencia original de von Neumann es el Lema 3.2.3 de Sobre anillos de operadores III