Norma di sobolev
supponiamo $1 $||u||_{W^{k,p}(U)}=(\sum_{|\alpha|<1}||D^\alphau||_{L^p(U)}^p)^{1/
}$
io sono arrivato a dire con Minkowski che
$||u+v||_{W^{k,p}(U)}=(\sum_{|\alpha|<1}||D^\alphau+D^\alphav||_{L^p(U)}^p)^{1/
}<=(\sum_{|\alpha|<1}(||D^\alphau||_{L^p(U)}+||D^\alphav||_{L^p(U)})^p)^{1/
}
da qui come procedo?
siano $V_1,...,V_n$ spazi normati, $|*|$ sia una norma di $RR^n$. Definendo $||(v_1,...,v_n)||=|(||v_1||_{V_1}, ..., ||v_n||_{V_n})|$ definiamo una norma su $V_1 times V_n$.
(Risultati collaterali: Scegliendo un'altra norma di $RR^n$ avremmo ottenuto una norma su $V_1times...timesV_n$ equivalente a questa; se $V_1...V_n$ sono completi anche $V_1times...timesV_n$ con una di queste norme lo è; infine tutte queste norme generano la topologia prodotto.)
La dimostrazione di questa roba non è difficile, comunque la puoi trovare su Gilardi, osservazione 6.4 . (Lo so, lo so, passo sempre gli stessi link.

Con lo stesso principio mostri che le norme di Sobolev sono effettivamente norme. Oppure puoi consultare sempre Gilardi ma a pagina 26.
giusto posso vedere in sostanza la norma di sobolev come la composizione della norma prodotto e della norma $p$ su $\mathbb{R}^N$ dove $N$ è il numero di $\alpha\ \ tc\ \ |\alpha|<=k$
quindi $(\sum_{|\alpha|<=k}(||D^\alphau||_{L^p(U)}+||D^\alphav||_{L^p(U)})^p)^{1/
}<=(\sum_{|\alpha|<=k}||D^\alphau||_{L^p(U)}^p)^{1/
}+(\sum_{|\alpha|<1}||D^\alphav||_{L^p(U)}^p)^{1/
}
e ho finito