En matemáticas, un espacio uniformemente convexo (o espacio uniformemente rotundo) es un ejemplo común de espacio de Banach reflexivo. El concepto de convexidad uniforme fue introducido por primera vez por James A. Clarkson en 1936.
Un espacio uniformemente convexo es un espacio vectorial normado tal que, para cada hay algún tal que para dos vectores cualesquiera con e la condición
implica que:
Intuitivamente, el centro de un segmento rectilíneo dentro de la 1-esfera debe estar profundamente dentro de la bola unitaria, a menos que el segmento sea corto.
Demostración |
La parte directa de la demostración es trivial. A la inversa, supóngase ahora que es uniformemente convexo y que son como en el enunciado, para algún fijo. Sea el valor de correspondiente a en la definición de convexidad uniforme. Se va a demostrar que , con .
Si entonces y se prueba el enunciado. Un argumento similar se aplica al caso , por lo que se puede suponer que . En este caso, dado que , ambos vectores son distintos de cero, por lo que se puede hacer que y . Se tiene que , y de manera similar, , por lo que y pertenecen a la esfera unitaria y tienen una distancia . Por lo tanto, de acuerdo con la elección de , se tiene que . De ello se deduce que , con lo que la proposición queda probada. |