Lexikon der Mathematik: Tensorprodukt von Banachräumen
Vervollständigung des algebraischen Tensorprodukts zweier Banachräume unter geeigneten Normen.
Auf dem Tensorprodukt X⊗Y der Banachräume X und Y kann man verschiedene Normen betrachten, von denen die wichtigsten die injektive Norm ∥.∥ϵ und die projektive Norm ∥. ∥π sind. (Diese sind allg. nicht äquivalent.)
Die injektive Norm ist definiert durch
wo das Supremum über alle Funktionale x′ ∈ X′, y′ ∈ Y′ mit ∥x′∥ ≤ 1, ∥y′∥ ≤ 1 zu nehmen ist, und die projektive Norm durch
wobei sich das Infimum über alle Darstellungen von u ∈ X ⊗ Y als \({\sum}_{i=1}^{n}{x}_{i}\otimes {y}_{i}\) erstreckt. Die so nor-i=1 mierten Räume sind i. allg. nicht vollständig; ihre Vervollständigungen werden mit \(X{\hat{\otimes}}_{\varepsilon}Y\) und \(X{\hat{\otimes}}_{\pi}Y\)Y bezeichnet. Diese Tensorprodukte besitzen die metrische Abbildungseigenschaft:
Sind S : X → W und T : Y → Z stetige lineare Operatoren, so ist der kanonische Operator
stetig mit
hier steht α für ϵ oder für π.
Für das projektive Tensorprodukt gilt folgende universelle Eigenschaft: Ist b : X × Y → Z eine stetige bilineare Abbildung, so existiert genau ein stetiger linearer Operator \(B:X{\hat{\otimes}}_{\pi}Y\to Z\) mit
für alle x ∈ X, y ∈ Y ; B hat dieselbe Norm wie b. Es folgt, daß der Dualraum von \(X{\hat{\otimes}}_{\pi}Y\) mit dem Raum aller stetigen Bilinearformen auf X × Y identifiziert werden kann, der seinerseits zum Raum L(X, Y′) aller stetigen linearen Operatoren von X nach Y′ isometrisch isomorph ist.
Diverse Funktionen- und Operatorräume haben Darstellungen als Tensorprodukte; z. B. ist
(K(X, Y) bzw. N(X, Y) ist der Raum der kompakten bzw. nuklearen Operatoren von X nach Y), wobei für die letzten beiden Zeilen vorauszusetzen ist, daß Y die Approximationseigenschaft besitzt (Approximationseigenschaft eines Banachraums).
[1] Defant, A.; Floret, K.: Tensor Norms and Operator Ideals. North-Holland Amsterdam, 1993.
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