外爾斯特拉斯-斯通定理是函式逼近論中的基本定理。外爾斯特拉斯定理是關於實變函式逼近的定理,它本身包含兩個結論:外爾斯特拉斯第一定理和外爾斯特拉斯第二定理。它們是相互獨立的,但又有聯繫,都是1885年由K.外爾斯特拉斯所得到的。
正文,
正文
函式逼近論中的基本定理。外爾斯特拉斯定理是關於實變函式逼近的定理,它本身包含兩個結論:外爾斯特拉斯第一定理和外爾斯特拉斯第二定理。它們是相互獨立的,但又有聯繫,都是1885年由K.外爾斯特拉斯所得到的。斯通定理是外爾斯特拉斯定理在抽象空間中的推廣。這個定理還可以推廣到用抽象元素的線性組合及其乘積來實現逼近。由斯通定理可以得到很多具體的逼近定理。 外爾斯特拉斯第一定理 對於任意一個在閉區間【,)】上的連續函式(),存在多項式序列{()},它在【,)】上一致收斂到()。 外爾斯特拉斯第二定理 對於任意一個在實軸上以2π為周期的連續函式(),存在三角多項式序列{()},它在實軸上一致收斂到()。 這兩個定理中的多項式序列 {()}和三角多項式序列{()}都是可以直接構造出來的。這樣一來,較為複雜的函式(如連續函式)就可以在所討論的區間上用較為簡單的函式(如多項式或三角多項式)近似地表達出來了,這在實用上就提供了很大的方便。進一步還可以研究多項式序列{()}(或三角多項式序列{()})趨向於()(或())的速度,這就是最佳逼近值的階的估計。人們還研究其他函式系(如有理函式、廣義多項式、分段多項式等)的逼近問題。這些結果在空間中也成立,其中0<<+∞。 斯通定理 1937年,斯通在抽象空間中研究了逼近定理。設是某個度量空間中的集合,它至少含有兩個不同的元素,且成立有限覆蓋定理(或是緊的豪斯多夫拓撲空間)。設是上的連續函式集合,它構成線性空間且是環。此外,還具有性質:對於中任意兩個不同的元素,,在中存在函式(),使()≠(),則對於上的任意連續函式(),在中存在函式序列{()},它在上一致收斂到()。 由斯通定理,可以推出多維空間中的外爾斯特拉斯定理,以及在實軸上用有理函式來逼近在實軸上連續且存在的函式()的定理等。 這些定理在複平面上還有各種推廣。