前面 @等待飞翔 已经讲得非常好了,并且给出了一个Hilbert空间的例子,本回答也就做一点补充,给出一个直观但未必严谨的说法。虽然数学也有Riesz表示定理、Riesz定理这种东西,不过还是以下面的Riesz引理作为基准:
是赋范向量空间的一个闭子空间且, 则对于任意, 任意, 存在使得
赋范向量空间 内含有真闭子集 ,那么根据Riesz引理,我们能够拉到一张距离为 -网,但是这张网并不能覆盖全空间 里面的所有范数为1的元素。
我们取立体直角坐标系 为全空间,同时我们需要子空间是线性的(注意线性性),所以用水平面 来作为线性子空间,由于子空间是闭的,子空间的闭包也在子空间内,这一性质其实也是为了保证距离为0时,对应的点能够在子空间内。
此时我们考量范数为1的情况,显然,这是一个三维球面
那么我们做一张 -网,z的绝对值小于1的时候,就会被包含在这个网当中,但是,当z=1或z=-1时,我们发现这张网就没法包住这两个元素了。那么我们可以说,存在一个 ,使得 ,也就是我们这个定理要说明的内容。
当然,这里仅供参考,更严谨的说法建议参考相关教材。如有错误,也欢迎各位指正。