代数的整数論 015
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0017Kummer ◆g2BU0D6YN2
2009/10/15(木) 13:29:09補題
K を実数体または複素数体とする。
F を K 上のノルム空間とする。
f: [a, b] → F を連続写像とする。
f が (a, b) で微分可能で (a, b) 上で f’(t) = 0 とする。
ここで、f’(t) は>>7で定義したもの。
このとき f は [a, b] 上で定数である。
証明
ある t ∈ [a, b] に対して f(t) ≠ f(a) とする。
Hahn-Banachの定理の系(過去スレ006の755)より、
連続線形写像 g: F → K で、g(f(t)) ≠ g(f(a)) となるものが存在する。
合成関数の微分法(過去スレ014の803)より、
d(gf)(t) = dg(f(t))df(t)
よって、
d(gf)(t)(1) = dg(f(t))df(t)(1)
即ち
(gf)’(t) = dg(f(t))f’(t) = 0
よって、>>16より、gf は定数である。
これは、g(f(t)) ≠ g(f(a)) に矛盾である。
よって、f は [a, b] 上で定数である。
証明終
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