有限维Hilbert空间上的框架理论及其性质

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在向量空间中,“基”是一个很重要的概念,因为空间中的每一个元素都可以表示成一组基的线性组合。当基确定下来时,这种线性组合的表示方法是唯一的。然而成为一组基的条件是相当苛刻的,因为很难保证元素之间是线性无关的甚至是正交的,如果再要求满足一些其他条件则是更为困难的甚至是无法做到的,这迫使我们寻求其它的一种更为灵活的工具。1952年,Duffin和Schaeffer在研究非调和傅立叶级数时引入了框架的概念。在一个定义了内积的向量空间上,每一个元素也都可以表示成一组框架元素的线性组合,但是框架元素之间并不要求是线性无关的,即我们可将框架看成一组基加了更多的元素构成的。因而,我们也可得知当一组框架元素确定下来时,一个元素由框架表示的表现形式不唯一。由于框架在现实生活中的应用都表现在有限维的向量空间中,因此我们在这里讨论的框架为有限维框架。本文做的主要工作是:讨论了框架的一些基本知识、框架界的性质和几个经典的框架运算法则,并对部分已知的结果进行了必要的证明,最后推广了框架理论中几个重要的定理。
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