自乗可積分函数
上で定義した内積により決まる計量の下で、自乗可積分函数は完備距離空間を成すことを示すことができる。この完備距離空間は、その空間における数列がコーシー列の場合にそしてそのときに限り収束するので、コーシー空間(英語版)とも呼ばれている。
ノルムによって決まる計量のもとで完備な空間はバナッハ空間である。したがって自乗可積分函数の空間は、内積で決まるノルムによる計量のもとでバナッハ空間である。内積に関するこの性質から、この空間は内積によって決まる計量のもとで完備であること、すなわちこれはヒルベルト空間であることが分かる。
この内積空間は通常 ( L 2 , ⟨ ⋅ , ⋅ ⟩ 2 ) {\displaystyle \left(L_{2},\langle \cdot ,\cdot \rangle _{2}\right)} と表記され、さらに多くの場合L2 と略記される。
自乗可積分函数の空間は、Lp 空間のp = 2 に対応する。