최근 수정 시각 : 2023-12-10 14:27:35

쌍대공간


1. 개요2. 정의
2.1. 선형범함수2.2. 무한차원
2.2.1. 대수적 쌍대공간2.2.2. 연속 쌍대공간
2.3. 유한차원

1. 개요

쌍대공간(dual space)은 벡터공간 위의 선형범함수가 이루는 벡터공간이다.

2. 정의

2.1. 선형범함수

[math(\mathbb{K})]-벡터공간([math(\mathbb{K\in\{R,C\}})]) [math(V)]에 대하여 [math(V)]에서 [math(\mathbb{K})]로의 선형변환을 선형범함수(linear functional)라고 한다.

2.2. 무한차원

2.2.1. 대수적 쌍대공간

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위상벡터공간 [math(V)]에 대하여 [math(V)]의 선형범함수 벡터공간을 대수적 쌍대공간(algebraic dual space)이라고 한다.

2.2.2. 연속 쌍대공간

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위상벡터공간 [math(V)]에 대하여 [math(V)]의 연속 선형범함수 벡터공간을 연속 쌍대공간(위상적 쌍대공간, continuous dual space, topological dual space)이라고 한다. 위상벡터공간에서 연속 선형범함수는 유계므로 연속 쌍대공간은 유계 선형범함수만을 원소로 갖는다. 무한차원 벡터공간에는 유계가 아닌 선형범함수가 존재하므로 일반적으로 연속 쌍대공간은 대수적 쌍대공간의 부분공간이다.

2.3. 유한차원

벡터공간 [math(V)]의 차원이 유한하면 [math(V)]의 연속 쌍대공간과 대수적 쌍대공간은 일치한다.