Встретилось такое упражнение, что-то никак не могу его сделать:
Пусть
- комплексное линейное пространство и на нём задана топология. Пусть существует множество
, которое удовлетворяет следующим свойствам:
1)
является выпуклым, уравновешенным (т.е. для всех
,
из того, что
следует, что
) и поглощающим (т.е. для любого
найдётся
, что
).
2)совокупность множеств
,
,
, образует базу топологии.
Требуется доказать, что существует преднорма, которая порождает заданную топологию. При этом в качестве преднормы предлагается использовать калибровочную функцию Минковского
.
Поскольку множество
выпукло, уравновешенно и поглощающе, то легко проверяется, что калибровочная функция Минковского - это преднорма. То, что топология порождённая функцией Минковского не сильнее исходной топологии, следует из включения
, а вот то, что исходная топология не сильнее топологии порождённой функцией Минковского доказать не удаётся.
Есть такая идея. Если для любого
множество
открыто, то нетрудно показать, что
, т.е. множество
совпадает с открытым единичным шаром, а тогда очевидно, что все множества
открыты в топологии, порождённой функцией Минковского, из чего и следует требуемое утверждение.
Но мне не удаётся доказать, что множества
открыты (поэтому возникает вопрос - верно ли это?).
Буду рад любым подсказкам.