マズールの補題

数学におけるマズールの補題（マズールのほだい、英: Mazur's lemma）はバナッハ空間の理論における結果の一つであり、バナッハ空間で弱収束する任意の列に対して、列の要素の凸結合から作られる列であって同じ極限に強収束するようなものがとれることを主張する。この補題を使ってトネリの定理（英語版）を証明することができる。

(X, || ||) をバナッハ空間とし、 (u_n)_n∈N はある X の要素 u₀ に弱収束する X の要素の列とする:

${\displaystyle u_{n}\rightharpoonup u_{0}{\mbox{ as }}n\to \infty }$

つまり、X^∗（ X の双対ベクトル空間）に属する任意の連続線形作用素 f に対し

${\displaystyle f(u_{n})\to f(u_{0}){\mbox{ as }}n\to \infty }$

であるとする。

このとき、ある関数 N : N → N と実数の有限集合の列

${\displaystyle \{\alpha (n)_{k}|k=n,\dots ,N(n)\},\ n=1,2,3,\cdots }$

${\displaystyle \alpha (n)_{k}\geq 0,\ \sum _{k=n}^{N(n)}\alpha (n)_{k}=1}$

が存在して、凸結合

${\displaystyle v_{n}=\sum _{k=n}^{N(n)}\alpha (n)_{k}u_{k}}$

で定義された X の要素の列 (v_n)_n∈N が u₀ に強収束する、つまり

${\displaystyle \|v_{n}-u_{0}\|\to 0{\mbox{ as }}n\to \infty }$

となるようにできる。

• Renardy, Michael & Rogers, Robert C. (2004). An introduction to partial differential equations. Texts in Applied Mathematics 13 (Second ed.). New York: Springer-Verlag. pp. 350. ISBN 0-387-00444-0 

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表 話 編 歴 関数解析学
集合 / 部分集合のタイプ	均衡 星状 絶対凸 凸 併呑 有界（英語版） 放射状（英語版） 対称（英語版） 線型錐（部分集合） 凸錐（部分集合）
線型位相空間のタイプ	バナッハ 樽型 界相 Brauner（英語版） F-空間 有限次元 フレシェ (tame) ヒルベルト LF空間 局所凸 マッキー（英語版） モンテル 核型 ノルム付き（ノルム） 準ノルム付き 回帰的 リース スミス（英語版） Stereotype（英語版） ウェブ付き 位相テンソル積（英語版）（ヒルベルト空間の（英語版））
位相	双対 双対空間 作用素 強（極 作用素） Ultrastrong（英語版） 弱（作用素） Ultraweak（英語版） 一様収束（英語版）
線型作用素	随伴 双線型（形式） 有界 / 非有界 閉（英語版） 連続 / 不連続 コンパクト フレドホルム ヒルベルト＝シュミット 汎関数（正（英語版）） 正規 核 自己共役 Strictly singular（英語版） トレースクラス 転置 ユニタリ
集合の操作	代数的内部（核） 内部 ミンコフスキー和（英語版） 極
バナッハ環	C*-環 スペクトル（C*-環（英語版） 半径) スペクトル理論
定理	Eberlein–Šmulian（英語版） 開写像 角谷の不動点 ゲルファント＝マズール コーシー＝シュワルツの不等式 Goldstine（英語版） シャウダーの不動点 パーセヴァルの等式 ハーン–バナッハ（分離超平面） バナッハ＝アラオグル Banach–Saks（英語版） Banach–Mazur（英語版） フロイデンタールのスペクトル 閉値域 閉グラフ ベッセルの不等式 マッキー＝アレンス マズールの補題 リースの拡張 Lomonosov's invariant subspace（英語版） ニュートン＝カントロビッチ
解析	ボホナー空間 フレシェ空間における微分（英語版） 微分（フレシェ ガトー 汎函数 holomorphic（英語版）） 積分（ボホナー Dunford ゲルファント＝ペティス 方正 弱) 汎函数計算（Borel（英語版） continuous（英語版） holomorphic（英語版）） 逆函数定理（Nash–Moser theorem（英語版）） ベクトル測度
応用	量子力学の数学的定式化 有限要素法 偏微分方程式の解に対する精度保証付き数値計算
日本人研究者	加藤敏夫 吉田耕作 藤田宏 増田久弥
海外の研究者	リース・フリジェシュ ステファン・バナフ ダフィット・ヒルベルト イズライル・ゲルファント ピーター・ラックス
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