Пусть
- нормальный оператор (действующий в гильбертовом пространстве). Показать, что существует нормальный оператор
такой, что
и
для некоторой ограниченной борелевской функции
, определенной на
.
Соображения:
Известно, что если
- нормальный оператор на гильбертовом пространстве
со спектральной мерой
, то отображение
, определяемое как
есть представление
-алгебры
; при этом разумеется
.
Если теперь определить на
борелевскую функцию
(аргумент комплексного числа
делим пополам, из модуля берем корень; разрыв по положительному направлению действительной оси), и проинтегрировать
по спектральной мере, получится
(заведомо нормальный). В силу того, что
- представление,
, и задача решена?