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然后我们得到:λhφ*, ψi=hφ*, Mψi=hM*φ*, ψi=ρhφ*, ψi与hφ*, ψi>0,因为φ*ψ为正,因此λ=ρ。类似的论证表明,M的任何正本征函数*必须对应于特征值ρ。仍然需要证明φ和φ*是M和M的唯一本征函数(在L中)*特征值ρ。我们通过以下三个步骤来实现这一点。设F={ψ∈ L:Mψ=ρψ}。我们证明如果ψ∈ 那么由|ψ|(x)=|ψ(x)|给出的函数|ψ|也在F中。在第二步中,我们展示了ψ∈ F表示ψ=|ψ|或ψ=-|ψ|. 最后,在第三步中,我们展示了F={sφ:s∈ R} 。对于第一步,首先观察F6={0},因为φ∈ F根据假设F.1(b)。然后假设F.1(c),对于任何ψ∈ F我们有M |ψ|≥ |Mψ|=ρ|ψ|和so M |ψ|- ρ|ψ| ≥ 0(几乎无处不在)。另一方面,hφ*, M |ψ|- ρ|ψ| i=hM*φ*, |ψ| i- ρhφ*, |ψ| i=0这意味着M |ψ|=ρ|ψ|因此|ψ|∈ F对于第二步,取任意ψ∈ F不是相同的零。假设ψ=|ψ|是正Q测度的集合(否则我们可以-ψ代替ψ)。我们将矛盾地证明这意味着|ψ|=ψ。假设不是,即在一组正Qmeasure上|ψ| 6=ψ。然后|ψ|-ψ ≥ 0(几乎所有地方)和|ψ|-ψ 6= 0. 但在步骤1中,我们也得到了M(|ψ|- ψ) = ρ(|ψ| - ψ). 对于任意λ>r(M),我们有(ρ/λ)1- (ρ/λ)(|ξ| - ξ) =Xn≥1.ρλn(|ξ|- ξ) =Xn≥1λ-nMn(|ξ|- ξ) 根据假设F.1(c)大于0(几乎所有地方)。因此,|ψ|>ψ(几乎无处不在)。这与正Q测度集上的ψ=|ψ|这一事实相矛盾。类似的证据表明-ψ=|ψ|保持一组正Q测度-ψ = |ψ|.对于第三步,我们使用基于阿基米德公理的论点(参见,例如,第66页ofSchaefer(1974))。
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