Я курса ОДУ в объёме Мехмата не слышал, не поделитесь, что есть теорема Пеано?
Теорема о том, что из только непрерывности правой части дифференциального уравнения следует существование решения (но не обязательно его единственность). Принципиально опирается на соображения компактности.
Тут ещё упоминались предгильбертовы, какие чаще встречаются?
Предгильбертово отличается от гильбертова отсутствием полноты. Уже упоминавшийся тут пример: пространство непрерывных функций -- предгильбертово, квадратично интегрируемых -- гильбертово. Разница в некотором смысле не очень принципиальна -- любое предгильбертово пространство можно пополнить с помощью стандартной процедуры; вопрос лишь в том, насколько конструктивным такое пополнение окажется в каждом конкретном случае. Собственно, интеграл Лебега и был сочинён для того, чтобы обеспечить конструктивное пополнение пространств с интегральной нормой (обычный интеграл Римана полноты не обеспечивал).
А пространства формальных рядов бывают?
Не слыхал или не припомню. В принципе, почему бы и нет, но это навскидку это выглядит вот именно экзотикой.