Equivalência de normas
Por @vitoriacarvalho
Na aula S01A05 (equivalência de normas) como parte da demonstração do teorema de equivalência da normas, a demonstração da afirmação $x_{n}\to 0\Rightarrow x_{n}\xrightarrow[]{\infty }0$ é feita usando a contrapositiva. Haveria uma demonstração direta dessa afirmação?
- AAndré Caldas @andrecaldas
Muito boa sua pergunta!!!
Você pode mostrar que toda bola na norma do supremo contém uma bola na outra norma. Ah... vou chamar a norma que não é a do supremo de "a norma x".
A grosso modo, pode ser feito assim:
- A esfera de raio $1$, na norma do supremo, é compacta (na norma do supremo). $S = \{x \,|\; \|x\|_\infty = 1\}$.
- Como $x_n \rightarrow a \Rightarrow x_n \xrightarrow{\infty} a$, então a esfera de raio $1$ na norma do supremo é compacta na norma x.
- A função
\begin{equation*}
\|\cdot\|: \mathbb{R}^p \rightarrow \mathbb{R}
\end{equation*}
é contínua na norma x. - Então, $\|\cdot\|$ assume um mínimo $m$ em $S$.
- Assim, a bola de raio $m$ da norma x está contida na bola de raio $1$.
- Você poderia fazer a mesma coisa pra esfera de raio $\varepsilon$, ou então, poderia usar a propriedade da norma que faz com que
\begin{equation*}
B_\varepsilon(0) = \varepsilon B_1(0).
\end{equation*}