Свободное множество
Свобо́дное мно́жество в векторном пространстве над полем , то же, что линейно независимая система векторов из , т. е. множество элементов , , такое, что соотношение , где для всех, кроме конечного числа, индексов влечёт для всех . Несвободное множество называется также зависимым.
Свободное множество в топологическом векторном пространстве над полем (топологически свободное множество) – множество такое, что для любого замкнутое подпространство, порождённое точками , , не содержит . Топологически свободное множество является свободным множеством векторного пространства; обратное неверно. Например, в нормированном пространстве непрерывных функций на функции , , образуют топологически свободные множества в отличие от функций (поскольку содержится в замкнутом подпространстве, порождённом ).
Совокупность всех (топологически) свободных множеств в , вообще говоря, не индуктивна относительно включения; кроме того, она не обязательно содержит максимальное топологически свободное множество. Например, пусть – пространство над , образованное непрерывными функциями и наделённое отделимой топологией: соответствующая фундаментальная система окрестностей нуля в состоит из уравновешенных поглощающих множеств всюду вне (зависящего от ) открытого множества меры , . Тогда каждый непрерывный линейный функционал равен нулю и в X не существует максимального свободного множества.
Для того чтобы было (топологически) свободным множеством в ослабленной топологии в , необходимо и достаточно, чтобы для каждого существовал элемент такой, что и для всех . Для локально выпуклого пространства свободное множество в ослабленной топологии является свободным множеством и в исходной топологии.