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lunes, 10 de julio de 2023

La desigualdad triangular en el espacio vectorial normado (\mathbb{R},|.|)

La recta de los números reales, \mathbb{R}, con la norma \left\|x\right\|:=|x|\; \forall x\in \mathbb{R} constituye un espacio vectorial normado. Una de las propiedades que debe cumplir un espacio vectorial normado es la propiedad de la desigualdad triangular, la cual vamos a probar, a continuación, para (\mathbb{R}, |.|).

Se consideran dos números reales, a y b, cualesquiera. Vamos a demostrar que |a+b| \le |a|+|b|, donde |.| designa el valor absoluto:

Sabemos, por las propiedades del valor absoluto que |-a|\le a \le |a| y que |-b|\le b \le |b|, luego -(|a|+|b|) \le a+b \le |a|+|b|

Por otra parte, para cualesquiera x,y \in \mathbb{R}, se tiene que |x|\le y si y sólo si -y \le x \le y

En consecuencia, si hacemos x=: a+b e y=: |a|+|b, se llega a |a+b| \le |a|+|b|. \diamond

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