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2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

1. Spectrum of an Operator

verfasst von : Piotr Sołtan

Erschienen in: A Primer on Hilbert Space Operators

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Let \(\mathcal {H}\) be a Hilbert space. The Banach space \(\mathsf {B}(\mathcal {H})\) of bounded operators on \(\mathcal {H}\) is an algebra over \(\mathbb {C}\) with multiplication defined as composition of operators and the identity operator https://static-content.springer.com/image/chp%3A10.1007%2F978-3-319-92061-0_1/466533_1_En_1_IEq5_HTML.gif is the unit (neutral element of multiplication) of this algebra. The operation of passing to the adjoint operator
$$\displaystyle\mathsf {B}(\mathcal {H})\ni {x}\longmapsto {x^*}\in \mathsf {B}(\mathcal {H})$$
is an anti-linear, anti-multiplicative involution (for any \(x\in \mathsf {B}(\mathcal {H})\) we have x ∗∗ = x). Moreover, the operator norm is compatible with algebra structure in the sense that
$$\displaystyle\|xy\|\leq \|x\|\|y\|,\qquad\quad{x,y}\in \mathsf {B}(\mathcal {H}).$$
In particular \(\mathsf {B}(\mathcal {H})\) is a Banach algebra .

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Fußnoten
1
Vector subspace closed under composition of operators and passing to the adjoint operator.
 
2
Cf. [Eng, Corollary 3.6.3].
 
3
For |μ| > 1 we have
$$\displaystyle \begin{aligned} \bigg|\sum_{n=0}^\infty(\lambda\mu)^{-n-1}\varphi(x^n)\bigg|\leq\tfrac{\|\varphi\|}{|\mu|}\sum_{n=0}^\infty\tfrac{\|x^n\|}{|\lambda|{}^{n+1}}|\mu|{}^{-n} \leq\tfrac{\|\varphi\|}{|\mu|}\sum_{n=0}^\infty\tfrac{\|x^n\|}{|\lambda|{}^{n+1}}\xrightarrow[|\mu|\to\infty]{}0. \end{aligned}$$
The series is convergent because \(|\lambda |>\lim\limits _{n\to \infty }\|x^n\|{ }^{\frac {1}{n}}\), i.e. |λ|−1 is strictly smaller than the radius of convergence \(R=\big (\limsup\limits _{n\to \infty }\|x^n\|{ }^{\frac {1}{n}}\big )^{-1}\).
 
Literatur
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Zurück zum Zitat W. Rudin, Functional Analysis (McGraw-Hill, New York, 1991)MATH W. Rudin, Functional Analysis (McGraw-Hill, New York, 1991)MATH
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Metadaten
Titel
Spectrum of an Operator
verfasst von
Piotr Sołtan
Copyright-Jahr
2018
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-92061-0_1