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6006:
22:
1305:
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3635:
416:
1201:
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2967:
2505:
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5413:
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1196:
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5196:
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5286:
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718:
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6042:
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5895:
5520:
4574:
5219:
589:
3593:
1958:
The converse of the above result is not true however; that is, a discontinuous function may be locally bounded. For example consider the function
1608:
358:
5731:
4696:
6552:
4228:
5558:
5515:
2448:
In other words, all the functions in the family must be locally bounded, and around each point they need to be bounded by the same constant.
6169:
6144:
5721:
4629:
2971:
6126:
5848:
5703:
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6594:
6096:
6035:
5679:
4235:
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3877:
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6163:
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3893:
3839:
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3446:
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4789:
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6071:
4256:
3654:
65:
3261:
2929:
2467:
6724:
6375:
6028:
5571:
3870:
39:
3748:
The following theorem relates local boundedness of functions with the local boundedness of topological vector spaces:
3131:
2754:
6512:
5660:
5551:
4430:
4213:
105:
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1165:
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752:
6417:
5930:
5025:
4348:
4191:
2643:
72:
3303:
2351:
5575:
4878:
4814:
4365:
4010:
513:
Obviously, if a function is bounded then it is locally bounded. The converse is not true in general (see below).
4659:
6755:
6447:
5152:
5070:
4873:
4552:
4331:
1300:{\displaystyle f(x)={\begin{cases}{\frac {1}{x}},&{\mbox{if }}x\neq 0,\\0,&{\mbox{if }}x=0\end{cases}}}
950:
43:
1353:
54:
6579:
6181:
6158:
5726:
5249:
4911:
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4644:
4634:
3957:
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6750:
6630:
6009:
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5716:
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4746:
4736:
4664:
4591:
4467:
4136:
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4741:
6451:
5746:
5084:
5074:
4674:
4060:
1319:
6687:
6224:
6139:
6134:
6076:
5991:
5945:
5869:
5751:
5443:
5245:
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1476:
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6293:
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5301:
5201:
4895:
4868:
4851:
4669:
4514:
4183:
4000:
2455:
take values in some metric space, by again replacing the absolute value with the distance function.
1311:
locally bounded. In any neighborhood of 0 this function takes values of arbitrarily large magnitude.
1225:
6256:
6251:
6244:
6239:
6111:
6051:
5838:
5736:
5639:
5418:
4711:
4701:
4619:
4557:
4484:
4438:
4353:
4178:
3649:, this is true of a locally convex space if and only if the topology of the TVS is induced by some
3452:
2558:
3475:
3109:
2806:
1450:
1316:
Any continuous function is locally bounded. Here is a proof for functions of a real variable. Let
1024:
6517:
6498:
6174:
6154:
5935:
5711:
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4624:
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6278:
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3527:
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703:
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5792:
5777:
5772:
5767:
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4831:
4819:
4731:
4716:
4579:
4519:
4494:
4425:
4415:
4278:
3983:
3952:
3927:
3833:
3464:
487:
131:
6547:
6086:
5604:
4223:
3455:, or of functions from a topological space into a topological vector space (TVS).
2451:
This definition can also be extended to the case when the functions in the family
6639:
6487:
5787:
5741:
5689:
5684:
5655:
4856:
4841:
4767:
4569:
4562:
4529:
4489:
4455:
4447:
4375:
4343:
4208:
4140:
4004:
3978:
3911:
2130:
is locally bounded; it is locally constant apart from at zero, where we can take
5614:
6670:
6619:
6334:
5976:
5828:
5629:
5426:
5374:
5034:
4900:
4547:
4537:
4156:
4108:
3442:
2208:
159:
6739:
6654:
6564:
6507:
6467:
6395:
6370:
6314:
6266:
6202:
5981:
5905:
5634:
5619:
5609:
5431:
5044:
4998:
4933:
4784:
4779:
4772:
4393:
4326:
4299:
4118:
4091:
3973:
2215:
of real-valued or complex-valued functions defined on some topological space
3862:
6701:
6649:
6609:
6599:
6477:
6324:
6319:
6116:
6066:
5971:
5624:
5594:
4943:
4938:
4398:
4388:
4261:
4251:
4096:
4076:
3776:
3253:
This family is then not only locally bounded, it is also uniformly bounded.
1791:{\displaystyle |f(x)|=|f(x)-f(a)+f(a)|\leq |f(x)-f(a)|+|f(a)|<1+|f(a)|,}
549:
463:
which is larger than all the values of the function in the neighborhood of
6659:
6644:
6537:
6431:
6426:
6411:
6390:
6354:
6261:
6081:
5900:
5890:
5797:
5599:
5232:
5148:
5054:
5039:
5019:
4993:
4958:
4509:
4472:
4145:
326:
155:
119:
3852:
146:
all the functions are bounded around that point and by the same number.
6472:
6385:
6349:
6209:
6091:
5833:
5665:
4988:
4969: ((cs, lcs)-closed, (cs, bcs)-complete, (lower) ideally convex, (H
4953:
4794:
4542:
4304:
4045:
6624:
6441:
5064:
4309:
4273:
3931:
3897:
21:
6589:
6584:
6542:
6522:
6492:
6283:
5330:
5214:
5140:
5100:
5003:
4826:
3650:
3645:
is a TVS that possesses a bounded neighborhood of the origin. By
6532:
5135:
4218:
3836: – Linear transformation between topological vector spaces
3470:
647:{\displaystyle d(f(x),y)\leq M\quad {\text{ for all }}x\in A,}
3697:
a function between topological vector spaces is said to be a
3630:{\displaystyle B\subseteq tU\quad {\text{ for all }}t>s.}
3458:
5566:
1447:
Taking ε = 1 in the definition of continuity, there exists
1293:
411:{\displaystyle |f(x)|\leq M\quad {\text{ for all }}x\in A.}
1933:). This argument generalizes easily to when the domain of
1275:
1244:
995:
bounded, as it becomes arbitrarily large. However, it
5455:
5381:
5343:
5304:
5252:
5155:
5106:
3784:
3761:
3731:
3707:
3671:
3596:
3570:
3550:
3530:
3504:
3478:
3414:
3378:
3358:
3306:
3264:
3236:
3212:
3186:
3134:
3112:
3092:
3065:
3045:
2974:
2932:
2905:
2885:
2865:
2809:
2757:
2731:
2711:
2646:
2626:
2599:
2561:
2512:
2470:
2425:
2399:
2354:
2328:
2301:
2281:
2245:
2221:
2162:
2136:
2116:
2096:
2070:
2035:
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1939:
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1824:
1804:
1611:
1565:
1539:
1479:
1453:
1427:
1407:
1387:
1356:
1322:
1204:
1168:
1119:
1072:
1027:
1005:
953:
917:
889:
848:
791:
755:
726:
706:
700:
does not affect the definition; choosing a different
686:
660:
592:
557:
522:
496:
469:
446:
426:
361:
335:
302:
275:
255:
219:
191:
168:
6050:
3830: – Space where bounded operators are continuous
586:
Then the inequality above needs to be replaced with
46:. Unsourced material may be challenged and removed.
5896:Spectral theory of ordinary differential equations
5483:
5407:
5356:
5317:
5280:
5190:
5124:
3809:
3767:
3737:
3713:
3689:
3629:
3582:
3556:
3536:
3510:
3490:
3451:Local boundedness may also refer to a property of
3420:
3400:
3364:
3340:
3294:{\displaystyle f_{n}:\mathbb {R} \to \mathbb {R} }
3293:
3245:
3218:
3198:
3172:
3120:
3098:
3078:
3051:
3031:
2962:{\displaystyle f_{n}:\mathbb {R} \to \mathbb {R} }
2961:
2914:
2891:
2871:
2847:
2795:
2743:
2717:
2697:
2632:
2620:is a real number, one can choose the neighborhood
2612:
2585:
2547:
2500:{\displaystyle f_{n}:\mathbb {R} \to \mathbb {R} }
2499:
2440:
2411:
2385:
2340:
2314:
2287:
2264:
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2102:
2082:
2056:
2021:
1986:
1945:
1925:
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1810:
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455:
432:
410:
347:
317:
288:
261:
238:
197:
174:
3032:{\displaystyle f_{n}(x)={\frac {1}{x^{2}+n^{2}}}}
680:is some point in the metric space. The choice of
516:This definition can be extended to the case when
6737:
3653:. In particular, every locally bounded TVS is
5408:{\displaystyle S\left(\mathbb {R} ^{n}\right)}
3810:{\displaystyle \operatorname {id} _{X}:X\to X}
1987:{\displaystyle f:\mathbb {R} \to \mathbb {R} }
1191:{\displaystyle f:\mathbb {R} \to \mathbb {R} }
940:{\displaystyle f:\mathbb {R} \to \mathbb {R} }
778:{\displaystyle f:\mathbb {R} \to \mathbb {R} }
6036:
5552:
5516:Mathematical formulation of quantum mechanics
4061:
3892:
3878:
2698:{\displaystyle \left(x_{0}-a,x_{0}+1\right).}
3660:
3432:
490:, for which the constant does not depend on
149:
6043:
6029:
5559:
5545:
4068:
4054:
3885:
3871:
5391:
5191:{\displaystyle B_{p,q}^{s}(\mathbb {R} )}
5181:
3459:Locally bounded topological vector spaces
3287:
3279:
3114:
2955:
2947:
2493:
2485:
2198:
1980:
1972:
1364:
1336:
1184:
1176:
933:
925:
835:{\displaystyle f(x)={\frac {1}{x^{2}+1}}}
771:
763:
106:Learn how and when to remove this message
5849:Group algebra of a locally compact group
1374:{\displaystyle U\subseteq \mathbb {R} ,}
5281:{\displaystyle L^{\lambda ,p}(\Omega )}
4075:
3858:nLab entry for Locally Bounded Category
2548:{\displaystyle f_{n}(x)={\frac {x}{n}}}
6738:
6182:Uniform boundedness (Banach–Steinhaus)
5521:Ordinary Differential Equations (ODEs)
4635:Banach–Steinhaus (Uniform boundedness)
3840:Bounded set (topological vector space)
3775:is locally bounded if and only if the
3439:Bounded set (topological vector space)
906:Therefore, it is also locally bounded.
440:one can find a constant, depending on
6024:
5540:
4049:
3866:
3842: – Generalization of boundedness
1926:{\displaystyle (a-\delta ,a+\delta )}
3853:PlanetMath entry for Locally Bounded
3498:of a topological vector space (TVS)
44:adding citations to reliable sources
15:
2859:, because neither the neighborhood
1343:{\displaystyle f:U\to \mathbb {R} }
740:for which this inequality is true.
720:will at most increase the constant
13:
5349:
5310:
5272:
5116:
3647:Kolmogorov's normability criterion
3447:Kolmogorov's normability criterion
3226:does not depend on the choice of x
14:
6767:
5013:Subsets / set operations
4790:Differentiation in Fréchet spaces
3846:
3352:locally bounded. Indeed, for any
999:locally bounded because for each
6720:
6719:
6005:
6004:
5931:Topological quantum field theory
3173:{\displaystyle |f_{n}(x)|\leq M}
3086:one can choose the neighborhood
2796:{\displaystyle |f_{n}(x)|\leq M}
1594:{\displaystyle |x-a|<\delta }
1526:{\displaystyle |f(x)-f(a)|<1}
876:{\displaystyle 0\leq f(x)\leq 1}
20:
6707:With the approximation property
5318:{\displaystyle \ell ^{\infty }}
3609:
2593:is locally bounded. Indeed, if
626:
390:
31:needs additional citations for
6746:Theory of continuous functions
6170:Open mapping (Banach–Schauder)
5478:
5459:
5275:
5269:
5185:
5177:
5119:
5113:
4707:Lomonosov's invariant subspace
4630:Banach–Schauder (open mapping)
3801:
3681:
3395:
3389:
3323:
3317:
3283:
3160:
3156:
3150:
3136:
3059:is greater than zero. For any
2991:
2985:
2951:
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2779:
2773:
2759:
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2523:
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2373:
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2356:
2178:
2163:
2045:
2039:
2010:
2004:
1976:
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1771:
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1700:
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558:
532:
380:
376:
370:
363:
312:
306:
1:
5727:Uniform boundedness principle
3958:Uniform boundedness principle
2725:in this interval and for all
2586:{\displaystyle n=1,2,\ldots }
2458:
4592:Singular value decomposition
3491:{\displaystyle B\subseteq X}
3341:{\displaystyle f_{n}(x)=x+n}
3121:{\displaystyle \mathbb {R} }
2848:{\displaystyle M=1+|x_{0}|.}
2386:{\displaystyle |f(x)|\leq M}
1466:{\displaystyle \delta >0}
1059:{\displaystyle |f(x)|\leq M}
7:
6391:Radially convex/Star-shaped
6376:Pre-compact/Totally bounded
5357:{\displaystyle L^{\infty }}
5125:{\displaystyle ba(\Sigma )}
4994:Radially convex/Star-shaped
3821:
3755:A topological vector space
3564:there exists a real number
743:
329:. That is, for some number
10:
6772:
6077:Continuous linear operator
5870:Invariant subspace problem
5484:{\displaystyle W(X,L^{p})}
3462:
3436:
2265:{\displaystyle x_{0}\in X}
2110:is discontinuous at 0 but
1882:{\displaystyle M=1+|f(a)|}
1106:{\displaystyle (a-1,a+1),}
239:{\displaystyle x_{0}\in X}
209:locally bounded functional
142:if for any point in their
6715:
6460:
6422:Algebraic interior (core)
6404:
6302:
6190:
6164:Vector-valued Hahn–Banach
6125:
6059:
6052:Topological vector spaces
6000:
5959:
5883:
5862:
5821:
5760:
5702:
5648:
5590:
5583:
5498:
5083:
5030:Algebraic interior (core)
5012:
4921:
4755:
4645:Cauchy–Schwarz inequality
4600:
4528:
4374:
4288:Function space Topologies
4287:
4201:
4084:
3992:
3966:
3940:
3904:
3721:has a neighborhood whose
3661:Locally bounded functions
3524:if for each neighborhood
3453:topological vector spaces
3433:Topological vector spaces
1953:is any topological space.
1151:{\displaystyle M=2|a|+5.}
984:{\displaystyle f(x)=2x+3}
420:In other words, for each
6252:Topological homomorphism
6112:Topological vector space
5839:Spectrum of a C*-algebra
3699:locally bounded function
3690:{\displaystyle f:X\to Y}
3401:{\displaystyle f_{n}(x)}
3258:The family of functions
2926:The family of functions
2855:Moreover, the family is
2464:The family of functions
2083:{\displaystyle x\neq 0.}
541:{\displaystyle f:X\to Y}
150:Locally bounded function
5936:Noncommutative geometry
4035:Ultrabornological space
3206:Note that the value of
3039:is locally bounded, if
2744:{\displaystyle n\geq 1}
2441:{\displaystyle f\in U.}
2187:{\displaystyle (-1,1),}
6310:Absolutely convex/disk
5992:Tomita–Takesaki theory
5967:Approximation property
5911:Calculus of variations
5485:
5409:
5358:
5319:
5282:
5192:
5126:
4295:Banach–Mazur compactum
4085:Types of Banach spaces
3811:
3769:
3739:
3715:
3691:
3631:
3584:
3583:{\displaystyle s>0}
3558:
3538:
3512:
3492:
3428:tends toward infinity.
3422:
3402:
3366:
3342:
3295:
3247:
3220:
3200:
3174:
3122:
3100:
3080:
3053:
3033:
2963:
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2719:
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2549:
2501:
2442:
2413:
2412:{\displaystyle x\in A}
2387:
2342:
2341:{\displaystyle M>0}
2322:and a positive number
2316:
2289:
2266:
2229:
2199:Locally bounded family
2188:
2150:
2124:
2104:
2084:
2058:
2057:{\displaystyle f(x)=0}
2023:
2022:{\displaystyle f(0)=1}
1988:
1947:
1927:
1883:
1832:
1818:is locally bounded at
1812:
1792:
1595:
1553:
1552:{\displaystyle x\in U}
1527:
1467:
1441:
1440:{\displaystyle a\in U}
1415:
1401:is locally bounded at
1395:
1381:and we will show that
1375:
1344:
1301:
1192:
1152:
1107:
1060:
1016:
985:
941:
900:
877:
836:
779:
734:
714:
694:
674:
673:{\displaystyle y\in Y}
648:
580:
579:{\displaystyle (Y,d).}
542:
507:
480:
457:
434:
412:
349:
348:{\displaystyle M>0}
319:
290:
263:
240:
199:
176:
134:around every point. A
6756:Mathematical analysis
6345:Complemented subspace
6159:hyperplane separation
5987:Banach–Mazur distance
5950:Generalized functions
5511:Finite element method
5506:Differential operator
5486:
5410:
5359:
5320:
5283:
5193:
5127:
4967:Convex series related
4763:Abstract Wiener space
4690:hyperplane separation
4245:Minkowski functionals
4129:Polarization identity
4015:Quasi-barrelled space
3812:
3770:
3740:
3716:
3692:
3632:
3585:
3559:
3539:
3513:
3493:
3423:
3408:cannot be bounded as
3403:
3367:
3343:
3296:
3248:
3221:
3201:
3175:
3128:itself. Then we have
3123:
3101:
3081:
3079:{\displaystyle x_{0}}
3054:
3034:
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2613:{\displaystyle x_{0}}
2588:
2550:
2502:
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2317:
2315:{\displaystyle x_{0}}
2290:
2267:
2230:
2189:
2156:and the neighborhood
2151:
2125:
2105:
2085:
2059:
2024:
1989:
1948:
1928:
1889:and the neighborhood
1884:
1833:
1813:
1793:
1596:
1554:
1528:
1468:
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1376:
1345:
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1193:
1153:
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1061:
1017:
986:
942:
901:
878:
837:
780:
735:
715:
695:
675:
649:
581:
548:takes values in some
543:
508:
481:
458:
435:
413:
350:
320:
291:
289:{\displaystyle x_{0}}
264:
241:
200:
177:
6595:Locally convex space
6145:Closed graph theorem
6097:Locally convex space
5732:Kakutani fixed-point
5717:Riesz representation
5453:
5379:
5341:
5302:
5250:
5153:
5104:
5093:Absolute continuity
4747:Schauder fixed-point
4737:Riesz representation
4697:Kakutani fixed-point
4665:Freudenthal spectral
4151:L-semi-inner product
4030:Ultrabarrelled space
4020:Infrabarrelled space
3782:
3759:
3729:
3705:
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3412:
3376:
3356:
3304:
3262:
3234:
3230:or its neighborhood
3210:
3199:{\displaystyle M=1.}
3184:
3132:
3110:
3090:
3063:
3043:
2972:
2930:
2903:
2899:depend on the index
2883:
2863:
2807:
2755:
2729:
2709:
2644:
2624:
2597:
2559:
2510:
2468:
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2397:
2352:
2326:
2299:
2279:
2243:
2219:
2160:
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2114:
2094:
2068:
2033:
1998:
1962:
1937:
1893:
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1609:
1563:
1537:
1477:
1451:
1425:
1405:
1385:
1354:
1350:be continuous where
1320:
1202:
1166:
1117:
1070:
1066:in the neighborhood
1025:
1003:
951:
915:
887:
846:
842:is bounded, because
789:
753:
724:
704:
684:
658:
590:
555:
520:
494:
486:Compare this with a
467:
444:
424:
359:
333:
318:{\displaystyle f(A)}
300:
273:
253:
217:
189:
166:
40:improve this article
6751:Functional analysis
6575:Interpolation space
6107:Operator topologies
5916:Functional calculus
5875:Mahler's conjecture
5854:Von Neumann algebra
5568:Functional analysis
5176:
4914:measurable function
4864:Functional calculus
4727:Parseval's identity
4640:Bessel's inequality
4587:Polar decomposition
4366:Uniform convergence
4124:Inner product space
3817:is locally bounded.
3641:locally bounded TVS
3612: for all
2640:to be the interval
2149:{\displaystyle M=1}
1603:triangle inequality
1307:is neither bounded
629: for all
393: for all
55:"Local boundedness"
6605:(Pseudo)Metrizable
6437:Minkowski addition
6289:Sublinear function
5941:Riemann hypothesis
5640:Topological vector
5526:Validated numerics
5481:
5437:Sobolev inequality
5405:
5354:
5315:
5278:
5207:Bounded variation
5188:
5156:
5141:Banach coordinate
5122:
5060:Minkowski addition
4722:M. Riesz extension
4202:Banach spaces are:
3922:Bornological space
3828:Bornological space
3807:
3765:
3735:
3711:
3701:if every point of
3687:
3627:
3580:
3554:
3534:
3508:
3488:
3418:
3398:
3362:
3338:
3291:
3246:{\displaystyle A.}
3243:
3216:
3196:
3170:
3118:
3096:
3076:
3049:
3029:
2959:
2915:{\displaystyle n.}
2912:
2889:
2869:
2845:
2793:
2741:
2715:
2695:
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2054:
2019:
1984:
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1923:
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1297:
1292:
1279:
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1188:
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1015:{\displaystyle a,}
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