Raum linearer stetiger Operatoren
Für zwei lineare (stetige) Operatoren
sind die Summe
und das Vielfache
punktweise erklärt:
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(12.134) |
Die Menge
,
häufig auch mit
bezeichnet, aller linearen stetigen
Operatoren
aus
in
wird so ein Vektorraum, auf dem sich
(12.129) als Norm erweist.
Dadurch wird
ein normierter Raum und, falls
ein BANACH-Raum ist,
sogar ein BANACH-Raum.
Insbesondere sind also die Axiome
bis
und
bis
erfüllt.
Ist
,
dann kann man für zwei beliebige Elemente
durch
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(12.135) |
das Produkt definieren, das den Axiomen
bis
aus
normierte Algebren sowie der Verträglichkeitsbedingung
(12.98) mit der Norm genügt und so
zu einer
(im allgemeinen nichtkommutativen) normierten und, falls
BANACH-Raum ist, zu
einer BANACH-Algebra macht.
Damit sind für jeden Operator
die Potenzen
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(12.136) |
definiert, wobei
der identische Operator
ist.
Es gilt
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(12.137) |
und außerdem existiert stets der (endliche) Grenzwert
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(12.138) |
der Spektralradius des Operators
heißt und den Beziehungen
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(12.139) |
genügt, wobei
der zu
adjungierte Operator ist
(s. auch (12.173)).
Im Falle der Vollständigkeit von
hat der Operator
für
die Darstellung in Form der
NEUMANNschen Reihe
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(12.140) |
die für
in der Operatornorm von
konvergiert.
(S. auch Konvergenz der NEUMANNschen Reihe).