如果 和
是 Banach 空间 且
是有界线性算子,则
被称为紧算子,如果它将 单位球 从
映射到
的相对紧子集(即
的具有紧闭包的子集)。
紧算子的基本例子是无限 对角矩阵 ,其中
。该矩阵给出了有界映射
,其中
是平方可积序列的集合。它是一个紧算子,因为它是有限秩矩阵
的极限,这些矩阵与
具有相同的项,除了当
时
。也就是说,
只有有限多个非零项。
紧算子的性质类似于有限维 线性变换 的性质。对于 希尔伯特空间,任何紧算子 都是有限秩算子序列
的极限,即
的像是
中的有限维子空间。然而,正如 Enflo (1973) 所证明的那样,此性质在一般情况下不成立,他构造了一个 Banach 空间,该空间提供了一个反例,从而在否定意义上解决了 逼近问题。