
- •Введение
- •Глава 1 топологические пространства
- •1. Понятие множества. Операции над множествами. Отображения. Характеристическая функция множества
- •2. Топология и топологическое пространство. База топологии
- •3. Структура открытых множеств и окрестности
- •4. Понятие метрического пространства и топологии, определяемой метрикой. Примеры метрических пространств
- •5. Операция замыкания множества в топологическом пространстве
- •6. Внутренние точки множества, внутренность. Граница множества
- •7. Сепарабельные топологические пространства
- •8. Индуцированные топологии и фактортопология
- •9. Непрерывное отображение. Гомеоморфизм
- •10. Компактные пространства
- •Глава 2 свойства метрических пространств
- •1. Сходящиеся последовательности в метрических пространствах и полные метрические пространства
- •2. Теорема о пополнении метрического пространства
- •3. Критерий полноты пространства
- •4. Компактные множества в метрическом пространстве. Теорема Хаусдорфа
- •5. Критерии компактности в пространствах с[0, 1], lp. Теорема Арцела
- •6. Теорема Вейерштрасса о равномерном приближении и сепарабельность с[0, 1]
- •7. Отображение компактных множеств. Теорема Вейерштраса об ограниченности и достижении точных граней непрерывной функцией
- •8. Принцип сжимающих отображений и его применение
- •9. Нигде не плотные множества. Понятие категории множеств метрического пространства. Теорема Бэра
- •Глава 3 мера и измеримые множества
- •1. Системы множеств
- •2. Системы множеств в евклидовом пространстве
- •3. Функция множеств
- •4. Мера и ее простейшие свойства. Мера в евклидовом пространстве
- •5. Внешняя мера
- •6. Измеримые множества
- •7. Мера Лебега на Rn
- •Глава 4 измеримые функции
- •1. Измеримые функции и их свойства
- •2. Сходимость почти всюду
- •3. Сходимость по мере и ее свойства
- •4. Сравнение сходимости почти всюду и по мере
- •5. Почти равномерная сходимость. Теоремы Егорова и Лузина
- •Глава 5 интеграл лебега
- •1. Интеграл Лебега для простых и ограниченных функций на пространстве с конечной мерой
- •2. Основные свойства интеграла от ограниченной функции
- •3. Определение интеграла Лебега в произвольном случае
- •4. Предельный переход под знаком интеграла
- •5. Сравнение интегралов Римана и Лебега
- •6. Заряды. Теорема Радона—Никодима
- •Глава 6 нормированные и гильбертовы пространства
- •2. Конечномерные пространства. Конечномерность и компактность. Теорема Рисса о локальной компактности.
- •3. Скалярное произведение. Гильбертово пространство. Аксиомы и свойства. Ортонормированные системы. Ортогонализация по Шмидту. Тождество параллелограмма.
- •4. Ортогональность и ортогональное дополнение
- •5. Ряды Фурье в гильбертовом пространстве. Коэффициенты Фурье. Неравенство Бесселя и равенство Парсеваля. Полные и замкнутые ортонормированные системы
- •Глава 7 линейные операторы в нормированных пространствах
- •2. Пространство линейных непрерывных операторов и его полнота относительно равномерной сходимости операторов
- •3. Принцип равномерной ограниченности и теорема Банаха-Штейнгауза. Полнота пространства операторов относительно поточечной сходимости
- •4. Ядро оператора. Критерий ограниченности обратного оператора. Теоремы об обратном операторе
- •5. Примеры обратных операторов. Обратимость операторов вида (I - a) и (a - c).
- •6. График оператора и замкнутые операторы. Критерий замкнутости. Теорема Банаха о замкнутом графике. Теорема об открытом отображении
- •Xn(t)X(t) равномерно на [a, b],.
- •X'n(t) y(t) равномерно на [а, b].
- •Глава 8 линейные функционалы в нормированных пространствах
- •1. Линейные непрерывные функционалы. Продолжение по непрерывности. Теорема Хана-Банаха. Следствия из теоремы Хана-Банаха
- •2. Сопряженные пространства
- •3. Теорема Рисса об общем виде линейного функционала для пространства непрерывных функций
- •4. Пространства Лебега и сопряженные к ним
- •5. Изоморфизм и изометрия сепарабельных гильбертовых пространств. Общий вид линейного функционала в гильбертовом пространстве. Теорема Рисса-Фишера.
- •6. Сопряженный оператор. Условия существования сопряженного оператора. Замкнутость сопряженного оператора. Сопряженный оператор к ограниченному оператору и его норма.
- •7. Самосопряженный оператор. Норма самосопряженного оператора
- •Глава 9 спектральная теория операторов
- •1. Вполне непрерывные операторы и их свойства. Операторы Фредгольма и Гильберта-Шмидта
- •2. Теорема Шаудера о полной непрерывности сопряженного оператора. Уравнения первого и второго рода с вполне непрерывными операторами. Теорема о замкнутости области значений оператора
- •3. Альтернативы Фредгольма. Теорема Шаудера о неподвижной точке.
- •Предметный указатель
Предметный указатель
C[0, b] 11
diamM 28
Int А 14
l( = m 11
lp (1(р<() 11
n-мерное пространство 96
s - пространство всех числовых последовательностей 11
теорема двойственности 140
(-алгебра множеств 45
(-кольцо множеств 45
(-конечная мера 48
(*-измеримое множество 52
абсолютно непрерывный заряд относительно меры 87
аддитивная функция множеств 47
аксиомы нормы 96
алгебра множеств 44
аффинное многообразие 96
база топологии 7
база топологии Rn 8
базис линейного пространства 96
банахово пространство 97
бесконечномерное пространство 96
биекция 5
борелевские множества 56
векторное пространство 95
верхняя сумма Лебега 71
вложение 140
вложенная система множеств 28
вложенная система шаров 27
внешняя мера 51
внешняя мера, порожденная мерой 51
внутренность множества 14
внутренняя точкя множества 14
вполне непрерывный оператор 155
всюду плотное подмножество 26
вторая итерация ядра 124
вторая теорема Фредгольма 161
второе неравенство треугольника 12
второе сопряженное 140
выпуклое множество 96
вырожденное ядро 157
гильбертов кирпич 32
гильбертово пространство 102
гиперплоскость 136
гомеоморфизм 17, 100
граница множества 14
граничная точка множества 14
график оператора 127
дА 14
диаметр множества 28
дизъюнктное объединение множеств 4
дизъюнктные параллелепипеды 46
дискретная топология 6
дискретное метрическое пространство 11
дискретное множество 13
дополнение множества 4
евклидова метрика 11
Евклидово пространство Rn 10
единичное отображение 5
единичный оператор 112
естественное вложение 141
замкнутая ортонормальная система 107
замкнутое множество 6
замкнутое отображение 17
замкнутый n-мерный параллелепипед 46
замкнутый оператор 127
замкнутый шар 11
замыкание множества 12
заряд 86
измеримая оболочка множества 55
измеримая функция 58
измеримое множество 54
изолированная точка множества 13
изометрический изоморфизм 25
изоморфизм конечномерных пространств 100
индуцированная топология 16
интеграл Лебега от неотрицательной функции 77
интеграл Лебега от ограниченной функции 72
интеграл Лебега от произвольной функции 80
интеграл Лебега-Стильтьеса 142
интеграла 78, 79
интегрального уравнения Фредгольма второго рода 40
интегральное уравнение Фредгольма второго рода 124
интегральный оператор 113
интегрируемая по Лебегу функция 77, 80
инъекция 5
кольцо множеств 44
кольцо, порожденной совокупностью множеств 45
компактное множество 19
компактное пространство 19
композиция отображений 5
конечная мера 48
конечная почти всюду функция 77
конечно-аддитивная функция множеств 47
коэффициенты Фурье 107
критерий базы 7
критерий замкнутости множества через предельные точки 13
критерий открытого множества через окрестности 9
критерий относительной компактности в lp 33
критерий полноты метрического пространства 27
критерий сходимости в l2 23
критерий сходимости в Rn 23
критерий сходимости в пространстве m 23
критерий сходимости в С[a, b] 23
критерий сходимости почти всюду 62
критерий счетной аддитивности функции множеств 48
лебегово пространство 144
лебеговы множества функции 58
лемма о сходимости последовательностей 23
лемма Рисса о почти перпендикуляре 101
лемма Фату 82
линейно независимые вектора 96
линейное многообразие 96
линейное пространство 95
линейный непрерывный функционал 135
линейный оператор 111
мера 48
мера Лебега 55
мера Лебега-Стильтьеса 58
мера, порожденная внешней мерой 54
метод итераций 38
метод механических квадратур 119
метрика 10, 11
метрика Чебышева 11
минимальная топология 6
множество второй категории 41
множество первой категории 41
монотонность меры 49
наследственная топология 16
неподвижная точка 37
непрерывное в точке отображение 18
непрерывное отображение 17
непрерывный в точке х0 линейный оператор 111
непрерывный линейный оператор 111
неравенство Бесселя 107
неравенство треугольника 10
неравенство треугольника для норм 96
неравенство четырёхугольника 12
нигде не плотное множество 40
нижняя и верхняя функции Бэра 83
норма линейного функционала 135
норма оператора 114
нормированное пространство 96
нулевой оператор 112
образ множества 5
обратимое отображение 5
обратное неравенство треугольника 98
обратное отображение 5
обратный оператор 120
объединение множеств 4
ограниченная последовательность 22
ограниченный линейный оператор 111
оператор нормального типа 112
оператор подобия 112
оператор умножения 112
оператор умножения, на независимую переменную 115
опорная гиперплоскость 136
ортогональная сумма подпространств 106
ортогональное дополнение к вектору 104
ортогональное дополнение к подпространству 106
ортогональные вектора 104
ортонормальная система векторов 104
ортонормальный базис 108
отделимое пространство 10
открытая окрестность 9
открытое отображение 17
открытые множества 6
открытые покрытия 19
открытый n-мерный параллелепипед 46
относительно секвециально компактное множество 29
отношение эквивалентности 16
отображение 5
отображение двойственности 140
параллелепипед 8, 46
параллелепипед с конечными ребрами 46
первая теорема Фредгольма 160
пересечение множеств 4
подпокрытие 18
подпространство 98
покоординатная сходимость 23
покрытие 18
полная вариация заряда 87
полная вариация функции 95, 141
полная мера 49
полная ортонормальная система 107
полное метрическое пространство 24
полный прообраз множества 5
положительное (отрицательное) множество относительно заряда 86
полуаддитивность меры 49
полукольцо множеств 45
полунорма 137
почти равномерная сходимость 65
предгильбертово пространство 102
предельная точка 12
представитель класса эквивалентности 99
признак полноты нормированного пространств через ряды 98
принцип двойственности) 5
принцип равномерной ограниченности Банаха-Штейнгаузана 117
принцип сжимающих отображений 37
продолжение меры по Каратеодори 54
продолжение по непрерывности 136
продолжение функционала 137
проекция вектора 106
произведение мер 91
произведение разбиений 73
производное множество 13
прообраз элемента 5
простая функция 60
пространство линейных непрерывных функционалов 116
пространство ограниченных числовых последовательностей 11
пространство сходящихся к нулю последовательностей 11
процесс ортогонализации Шмидта 104
прямая сумма пространств 127
прямое произведение мер 90
равенство параллелограмма 105
равенство Парсеваля 107
равномерная сходимость 23
равномерная сходимость последовательности операторов 117
равномерно ограниченное множество функций 32
равностепенно непрерывное множество функций 32
разбивает 52
разложение Жордана заряда 87
разложение Хана заряда 86
разность множеств 4
разрешающее ядро уравнения Фредгольма 126
разрешающий оператор 163
регулярные значения оператора 163
резольвента 163
рефлексивное пространство 141
С-свойство функции 66
с0 11
Сk(a, b) 11
самосопряженный оператор 151
свойство аддитивности интеграла 76, 80
свойство монотонности интеграла 80
свойство однородности интеграла 76, 80
секвенциально компактное множество 29
сепарабельное пространство 15
сечение функции 92
сжимающее отображение 37
симметрически1 оператор 151
слабая сходимость последовательности 154
собственные значения оператора 163
сопряженное пространство 139
сопряжённое пространство 116
сопряженное пространство к Rn 139
сопряженное пространство с* 139
сопряженный оператор 150
спектр оператора 163
сравнение топологий 7
структура открытого множества на числовой прямой 9
сужение отображения 18
суперпозиция отображений 17
существенно ограниченные функции 145
сходимость по норме 97
сходимость почти всюду 61
сходящаяся последовательность 21
счетная аддитивность интеграла по области интегрирования 74, 80
счетная полуаддитивность внешней меры 51
счетно-аддитивная функция множеств 47
сюръекция 5
тело системы 18
Теорема Арцела 32
теорема Банаха о замкнутом графике 130
теорема Банаха об обратном операторе 122
теорема Банаха об открытом отображении 131
теорема Банаха-Штейнгаузана 118
теорема Больцано-Вейерштрасса 29
теорема Бэра 41, 83
теорема Вейерштрасса о равномерном приближении 34
теорема Вейерштрасса об ограниченности и достижении точных граней 37
теорема Гильберта-Шмидта 166
теорема Егорова 66
теорема Кантора о равномерной непрерывности 37
теорема Лебега – критерий интегрируемости по Риману 84
теорема Лебега о мажорантной сходимости 82
теорема Лебега о монотонной сходимости 81
теорема Лузина 66
теорема о единственности обратного 6
Теорема о пополнении метрического пространства 25
теорема о прообразах 5
теорема о среднем 74
теорема о существовании обратного 6
теорема об измеримой оболочке 54
теорема об образах 5
теорема Пикара 38
теорема Радона—Никодима 88
теорема Рисса о локальной компактности 101
теорема Рисса об виде линейного функционала на пространстве непрерывных функций 142
теорема Рисса-Фишера об общем виде линейного непрерывного функционала в гильбертовом пространстве 148
теорема Фубини 92
теорема Хана-Банаха 137
Теорема Хаусдорфа 29
теорема Шаудера 158
тождественный оператор 112
топологическое. пространство 6
топология 6
топология метрического пространства 12
топология плоскости 6
топология числовой прямой 6
точки 8
третья теорема Фредгольма 162
тривиальная топология 6
убывающая последовательность множеств 48
уравнение 1-го рода 159
уравнение 2-го рода 159
фактор-пространство пространства 99
фактормножество 17
фактортопология 17
фундаментальная последовательность 23
фундаментальность по мере 68
функция Дирихле 70
функция множества 47
функция ограниченной вариации 95, 141
характеристические числа оператора 163
хаусдорфово пространство 10
шар 11
эквивалентные функции 61
я итерация ядра 125
ядро интегрального оператора 40
ядро оператора 113, 120
ядро функционала 148
ячейка 46