Soit (c,∥.∥∞) l’espace des suites réelles convergentes, et ϕ:c⟶R définie par x↦limn→∞x(n). Il est facile de montrer que ϕ est linéaire et continue. Par le théorème de Hahn-Banach, il existe un prolongement ψ de ϕ à ℓ∞. Procédons par l’absurde et supposons qu’il existe x∈ℓ1 tel que ψ=x∗. Comme x est ℓ1, x∈c et ϕ(x)=0. Ainsi, ψ(x)=0=∑n≥0x(n)2, et x(n)=0 pour tout n. Mais cela signifierait que ψ est nulle, ce qui n’est pas le cas puisque ψ(1N)=1=0.
No messages yet.