实变函数基础

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出版者:首都师范大学出版社
作者:童武
出品人:
页数:226
译者:
出版时间:2001-7
价格:14.00元
装帧:平装
isbn号码:9787810640886
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
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  • 测度论
  • 勒贝格积分
  • 函数空间
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  • 抽象空间
  • 收敛性
  • 可测函数
  • 集合论
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具体描述

《现代分析导论》 内容简介 本书旨在为读者提供一个深入而全面的现代数学分析的知识体系。全书内容组织严谨,逻辑清晰,涵盖了从基础拓扑空间到泛函分析核心概念的广泛领域,旨在培养读者对数学严谨性的深刻理解和解决复杂问题的能力。本书适合于数学专业本科高年级学生、研究生以及对分析学有浓厚兴趣的科研人员阅读。 第一部分:拓扑空间与度量空间 本部分奠定了现代分析的几何与结构基础。我们从集合论的基本概念出发,逐步过渡到拓扑空间的抽象定义。重点讨论了开集、闭集、邻域、连续性以及各种拓扑性质,如紧致性、连通性和分离性公理(T1、T2、T3、T4)。通过详尽的例子和反例,读者可以直观地理解抽象概念的内涵。 紧接着,本书详细介绍了度量空间。度量空间的定义及其与拓扑空间的内在联系是本部分的核心内容。我们深入分析了完备性这一关键概念,通过巴拿赫不动点定理(压缩映射原理)的经典应用,展示了完备性在求解微分方程和近似算法中的强大威力。开和闭集、收敛性、聚点以及开覆盖的概念在度量空间中的具体表现被细致阐述。此外,紧集与列紧集的等价性在紧凑度量空间中被严格证明。 第二部分:勒贝格积分理论 这是本书的核心和技术重点。为了超越黎曼积分的局限性,本书系统地构建了勒贝格测度论。我们首先引入了 $sigma$-代数和可测集的概念,随后定义了测度、外测度和勒贝格测度在 $mathbb{R}^n$ 上的构造。测度论的严谨性,特别是单调类定理和 $sigma$-代数生成的原理,得到了详细的剖析。 在测度论的基础上,我们构建了可测函数和简单函数。简单函数在勒贝格积分定义中的作用被清晰地展现。本书的重点在于勒贝格积分的定义和性质,它通过逼近和极限操作,极大地拓宽了可积函数的范围。 积分理论的高潮在于三大收敛定理:单调收敛定理、法图定理(Fatou's Lemma)和勒贝格控制收敛定理。这些定理是泛函分析和概率论中进行极限交换操作的基石,书中的证明过程力求详尽和易于理解,并配有丰富的应用实例,展示了它们在处理积分、级数和微分运算次序交换中的决定性作用。 此外,我们还探讨了 $L^p$ 空间的引入,包括闵可夫斯基不等式和赫尔德不等式的证明,为后续的泛函分析打下坚实的基础。 第三部分:函数空间与泛函分析初步 本部分将分析学的视角从数值函数扩展到函数空间,迈向泛函分析领域。我们首先关注 $L^p(mu)$ 空间的结构。通过对这些空间的深入研究,读者将理解为什么它们是完备的,即它们构成了巴拿赫空间。 接着,本书引入了更一般的巴拿赫空间的概念,定义了范数、拓扑结构以及线性算子。强收敛和弱收敛在函数空间中的区别被仔细辨析。对有界线性算子的研究是本部分的关键,我们定义了算子的范数,并探讨了算子空间的拓扑结构。 本书还涉及了分层空间的初步概念,例如经典的希尔伯特空间。内积的引入使得几何直观得以回归,自伴算子的性质,如谱理论的初步探讨,在有限维空间的基础上被推广。我们引入了线性泛函和汉-巴拿赫(Hahn-Banach)定理的陈述与应用——尽管其完整证明较为复杂,但其在泛函分析中的核心地位不容忽视,它保证了线性泛函可以在拓扑结构保持一致的情况下进行延拓。 第四部分:傅立叶分析与分波(Wavelets)基础 分析的工具箱需要强大的频率分析能力。本部分从傅立叶级数和傅立叶变换开始,这些工具在处理周期性函数和研究微分方程中占据核心地位。我们详细讨论了傅立叶级数在 $L^2$ 空间中的收敛性质(帕塞瓦尔等式),以及狄利克雷核与吉布斯现象的分析。 傅立叶变换被推广到非周期函数,并被置于 $L^1$ 和 $L^2$ 空间中进行考察。Plancherel 定理和傅立叶变换的卷积性质是理解信号处理和偏微分方程解法的重要环节。 为了与现代应用接轨,本书的最后部分简要介绍了小波分析的理念。与傅立叶分析的纯频域分析不同,小波分析提供了时频局部化的工具。我们探讨了小波基的概念,以及连续小波变换(CWT)和离散小波变换(DWT)的基本思想,展示了分析工具在处理非平稳信号时的优势。 全书以严谨的数学推导和丰富的实例支撑,力求在理论深度与应用广度之间取得平衡,为读者构建一个坚实、现代的分析学知识框架。

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读后感

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用户评价

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我被这本书的结构所吸引,它似乎是以一种非常系统化的方式来组织知识点的。从基础的集合论概念,逐步过渡到更复杂的分析理论,整个过程给人一种循序渐进、层层递进的感受。我特别关注它在介绍“函数空间”时的处理方式,这对我理解泛函分析有很大的帮助。我希望它能提供一些关于常见函数空间的例子,比如Lp空间,并详细解释它们的性质。我还在琢磨它是否会涉及一些关于“可积函数”的分类和性质,以及它们在不同积分理论中的表现。我希望能在这本书中找到一些能够帮助我理解“逼近理论”的材料,比如Taylor展开的推广,或者Fourier级数的相关内容。我非常期待它在后续章节中能够更深入地讨论“度量空间”的完备性,以及它在保证某些分析结果成立时的重要性。

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这本书的数学语言非常有力量,每一句话都仿佛经过深思熟虑,精确而简洁。这让我有一种在与一位非常严谨的数学家对话的感觉。虽然有时候会被一些证明的细节所困扰,但它提供的论证逻辑非常完整,让我能够追溯到每一个结论的根源。我尤其喜欢它在引言部分对实变函数研究必要性的阐述,它清晰地指出了传统分析方法在处理某些问题时的局限性,这让我对接下来的学习充满了动力。我还在思考它是否会深入探讨“完备性”和“开集”、“闭集”的性质,这些概念在拓扑学和度量空间理论中都至关重要。我希望它能提供足够的例子来帮助我理解这些抽象的概念,比如如何在实数轴上构造一些特殊的开集和闭集。我也很好奇它是否会讨论“连续性”的推广,从我们熟悉的欧几里得空间到更一般的度量空间。我非常期待它在后续章节中能够更详细地介绍“紧致性”的性质,以及它在实变函数中的重要作用。

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这本书的排版清晰,章节划分合理,我特别喜欢它在每一章开头都给出了清晰的学习目标,这让我能快速把握本章的重点。虽然我还没深入阅读每一个定理和证明,但仅仅是目录和前言就让我对实变函数这个领域充满了好奇。它似乎是一本非常注重数学严谨性的教材,从引言部分就能感受到作者在数学的定义和逻辑推理上的深厚功底。我尤其关注它是否会涵盖一些经典的应用,比如测度论在概率论中的应用,或者勒贝格积分与黎曼积分的对比和优势。作为一个初学者,我希望能在这本书中找到对基础概念的清晰解释,避免晦涩难懂的语言。如果它能包含一些启发性的思考题,或者引导读者一步步建立直觉的例子,那会更加完美。我期待它能像一位经验丰富的向导,引领我一步步探索实变函数的奥秘,让我不仅理解“是什么”,更能明白“为什么”。我还在考虑是否会涉及一些更高级的主题,比如Borel集、Fubini定理的讨论,这些都是我在其他地方看到过的,但一直没能深入理解。希望这本书能提供一个坚实的基础,为我日后深入研究打下良好根基。

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这本书的数学风格我非常欣赏,它既保持了数学的严谨性,又注重对概念的直观解释。我尤其喜欢它在引入“度量”这个概念时的处理方式,它通过日常生活中的距离感来类比,让我更容易理解抽象的度量空间。我还在思考它是否会讨论“一致收敛”与“逐点收敛”的区别,以及这两种收敛方式在分析中的不同意义。我希望它能提供一些生动的例子来展示这两种收敛方式的差异,以及它们在函数逼近中的重要性。我希望能在这本书中找到一些关于“积分的性质”的深入探讨,比如勒贝格积分的可积性条件,以及它与黎曼积分在可积函数范围上的区别。我非常期待它在后续章节中能够更详细地介绍“布点法”(Vitali covering theorem)等重要的分析工具,以及它们在证明一些核心定理时的应用。

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读完这本书的前几章,我最大的感受是它的“落地”感。作者并没有一开始就陷入抽象的定义和复杂的符号,而是从一些我们熟悉的数学概念出发,比如集合、函数,然后巧妙地引入实变函数所特有的视角。我特别欣赏书中关于“收敛”的讨论,它并没有简单地给出定义,而是通过一系列生动形象的比喻和例子,让我对不同类型的收敛有了直观的认识。这对于我这种需要“看见”数学概念的人来说,简直是福音。我还在琢磨它关于“测度”的引入是否足够循序渐进,毕竟测度是一个相对抽象的概念。希望它能提供一些实际的测量场景作为类比,例如测量长度、面积、体积,然后自然而然地引出抽象测度的概念。我希望能在这本书里找到一些能帮助我构建对“不可测集”和“测度空间”的直观理解的材料。如果它能包含一些关于如何计算不同测度的例子,那就更好了。我非常期待它后续关于勒贝格积分的部分,希望能看到它如何将测度的概念应用到积分的定义中,以及它相对于黎曼积分的优越性体现在哪些方面。

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