Пространство непрерывных функций
Простра́нство непреры́вных фу́нкций, нормированное пространство ограниченных непрерывных на топологическом пространстве функций с нормой . Сходимость последовательности в пространстве означает равномерную сходимость. Пространство является коммутативной банаховой алгеброй с единицей. Если – бикомпакт, то всякая непрерывная на нём функция ограничена и, следовательно, пространство совпадает с пространством всех непрерывных на функций.
В случае, когда – отрезок действительных чисел, пространство обозначается . Множество всех целых неотрицательных степеней образует согласно теореме Вейерштрасса о приближении непрерывных функций многочленами полную систему в пространстве (это означает, что множество линейных комбинаций указанных степеней, т. е. многочлены, образует в всюду плотное множество), следовательно, пространство сепарабельно. В пространстве существует базис, например система функций Фабера – Шаудера образует базис в пространстве . Критерий компактности в пространстве даётся соответствующей теоремой Арцела: для того чтобы некоторое семейство функций было компактным относительно пространства , необходимо и достаточно, чтобы это семейство было равномерно ограничено и равностепенно непрерывно. Этот критерий обобщается на случай метрического пространства непрерывных отображений метрического компакта в метрический компакт . Для компактности замкнутого подмножества пространства необходимо и достаточно, чтобы входящие в отображения были равностепенно непрерывны. Расстояние между отображениями и из пространства задаётся формулой