Предисловие редактора ко второму изданию | 10 |
|
Г л а в а I. Основные понятия функционального анализа | 13 |
§ 1. Линейные системы | 13 |
1. Понятие линейной системы (13). 2. Линейная зависимость и независимость (14). 3. Линейные многообразия и фактор-системы (15). 4. Произведения линейных систем (16). 5. Выпуклые множества (18). |
§ 2. Линейные топологические, метрические, нормированные и банаховы пространства | 19 |
1. Линейное топологическое пространство (19). 2. Локально выпуклое пространство (21). 3. Линейное метрическое пространство (22). 4. Линейное нормированное пространство (24). 5. Примеры линейных нормированных пространств (26). 6. Полнота метрических пространств, банахово пространство (30). 7. Компактные множества (31). 8. Сепарабельные пространства (34). 9. Изометрия, изоморфизм, гомеоморфизм (34). |
§ 3. Линейные функционалы | 36 |
1. Понятие линейного функционала. Гиперплоскость (36). 2. Непрерывные линейные функционалы (36). 3. Продолжение линейных непрерывных функционалов (37). 4. Примеры линейных функционалов (38). |
§ 4. Сопряжённые пространства | 39 |
1. Двойственность линейных систем (39). 2. Сопряжённое пространство к линейному нормированному пространству (40). 3. Слабая сходимость, слабые топологии (43). 4. Выпуклые множества, крайние точки (46). 5. Фактор-пространство и ортогональные дополнения (47). 6. Произведения нормированных пространств (47). 7. Рефлексивные банаховы пространства (49). 8. Геометрия сферы банахова пространства (51 у. 9. Универсальные пространства (52). 10. Вложения пространств (52). 11. Нормированные пространства, связанные с локально выпуклым пространством. Ядерное пространство (53). |
§ 5. Линейные операторы | 55 |
1. Линейные ограниченные операторы (55). 2. Примеры линейных ограниченных операторов (57). 3. Сходимость последовательностей операторов (58). 4. Обратный оператор (59). 5. Пространство операторов. Алгебра операторов (60). 6. Сопряжённый оператор (61). 7. Вполне непрерывные операторы (61). 8. Операторы в произведении пространств (63). 9. Замечание о комплексных пространствах (65). |
§ 6. Пространства с базисом | 65 |
1. Полнота и минимальность системы элементов (65). 2. Понятие базиса (66). 3. Признаки базисов (68). 4. Безусловные базисы (69). |
Г л а в а II. Функциональные пространства | 72 |
§ 1. Пространства дифференцируемых функций | 72 |
1. Обозначения (72). 2. Пространства бесконечно дифференцируемых функций (72). 3. Обобщённые функции (74). 4. Преобразование Фурье (76). б. Банаховы пространства обобщённых дифференцируемых функций. Теоремы вложения (79). |
§ 2. Пространства аналитических функций | 83 |
1. Пространства функций, аналитических в области (83). 2. Пространства локально аналитических функций (84). 3. Пространства Hp (85). |
§ 3. Банаховы пространства измеримых функций | 88 |
1. Пространство измеримых функций (88). 2. Примеры банаховых пространств измеримых функций (89). 3. Идеальные пространства (91). 4. Двойственные пространства (93). 5. Симметричные и однородные пространства (94). |
§ 4. Векторнозначные функции | 96 |
1. Непрерывность, дифференцируемость (96). 2. Интеграл Римана (97). 3. Аналитические функции (98). 4. Интеграл Бохнера. Суммируемые функции (99). |
Г л а в а III. Линейные операторы в банаховом пространстве | 103 |
§ 1. Теория линейных уравнений | 103 |
1. Уравнения в конечномерных пространствах (103). 2. Основные понятия (104). 3. Уравнение с замкнутым оператором (105). 4. Сопряжённое уравнение (106). 5. n-нормальные и d-нормальные уравнения (107). 6. Априорные оценки (1С8). 7. Нетеровы уравнения (109). 8. Фредгольмовы уравнения (110). 9. Линейные преобразования уравнений (111). 10. Линейная замена переменного (112). 11. Устойчивость свойств уравнения (113). |
§ 2. Линейные уравнения с параметром, спектральная теория | 114 |
1. Спектр и резольвента оператора (114). 2. Спектральное разложение замкнутого оператора (118). 3. Классификация точек спектра (120). 4. Вполне непрерывные операторы (122). |
§ 3. Функции от операторов, операторное исчисление | 123 |
1. Функции от ограниченного оператора (123). 2. Функции от неограниченного оператора (125). 3. Дробные степени операторов (127). 4. Экспоненциальная функция, группы операторов (131). 5. Экспоненциальная функция, полугруппы операторов (133). 6. Эргодическая теория (137). |
§ 4. Интерполяция линейных операторов | 141 |
1. Интерполяционные пространства (141). 2. Вещественные методы конструирования интерполяционных пространств (142). 3. Комплексные методы (145). 4. Интерполяционные семейства и шкалы пространств (147). 5. Интерполяция в пространствах суммируемых функций (149). 6. Интерполяция в пространствах дифференцируемых функций (153). |
§ 5. Линейные интегральные операторы | 154 |
1. Общие свойства линейных интегральных операторов (154). 2. Линейные U-ограниченные и U-коограниченные операторы (156). 3. Резольвента (Фредгольма) линейного интегрального оператора (158). 4. Интегральные операторы с симметричным ядром (160). 5. Интегральные операторы в пространстве непрерывных функций (161). 6. Важные примеры линейных интегральных операторов (162). 7. Сингулярный интегральный оператор (164). |
§ 6. Операторы, порождённые краевыми задачами | 165 |
1. Эллиптическое дифференциальное выражение (165). 2. Граничные дифференциальные выражения. Регулярная эллиптическая краевая задача (166). 3. Формула Грина и формально сопряжённая задача (167). 4. Неравенства коэрцитивности. Нетеровость эллиптических задач (169). 5. Полный набор гомеоморфизмов, осуществляемых эллиптическим оператором (170). 6. Спектр и резольвента эллиптического оператора (172). 7. Эллиптические системы (175). 8. Индекс эллиптического оператора (176). |
Г л а в а IV. Линейные операторы в гильбертовом пространстве | 179 |
§ 1. Абстрактное гильбертово пространство | 179 |
1. Понятие гильбертова пространства (179). 2. Примеры гильбертовых пространств (180). 3. Ортогональность. Проекция на подпространство (181). 4. Линейные функционалы (182). 5. Слабая сходимость (182). 6. Ортонормальные системы и базисы. Размерность гильбертова пространства (183). |
§ 2. Линейные ограниченные операторы в гильбертовом пространстве | 185 |
1. Линейный ограниченный оператор. Сопряжённый оператор. Полуторалинейная форма (185). 2. Унитарные операторы (188). 3. Самосопряжённые операторы (190). 4. Представления операторов через самосопряжённые (190). 5. Самосопряжённые вполне непрерывные операторы (191). 6. Вполне непрерывные операторы (193). 7. Ядерные операторы и операторы Гильберта-Шмидта (198). 8. Проекционные операторы (201). 9. Алгебры операторов (203). 10. Операторы во внешнем произведении гильбертовых пространств (203). |
§ 3. Спектральное разложение самосопряжённых операторов | 204 |
1. Операции над самосопряжёнными операторами (204). 2. Разложение единицы, спектральная функция (206). 3. Функция от самосопряжённого оператора (208). 4. Неограниченные самосопряжённые операторы (208). 5. Спектр самосопряжённого оператора (210). 6. Кратность спектра самосопряжённого оператора (212). 7. Абсолютно непрерывная и сингулярная части оператора (214). 8. Обобщённые собственные элементы (215). |
§ 4. Симметрические операторы | 217 |
1. Понятие симметрического оператора, индексы дефекта (217). 2. Самосопряжённые расширения симметрических операторов (218). 3. Самосопряжённые расширения полуограниченных операторов (219). 4. Обобщённые расширения и спектральные функции симметрических операторов. Обобщённые резольвенты (222). |
§ 5. Теория возмущений | 224 |
1. Общие свойства (224). 2. Конечномерные, вполне непрерывные и ограниченные возмущения (226). 3. Возмущения полуограниченных операторов (228). 4. Абсолютно непрерывный спектр. Волновые операторы (229). 5. Абсолютно непрерывный спектр. Гладкие возмущения (230). |
§ 6. Диссипативные операторы | 232 |
1. Максимальный диссипативный оператор (232). 2. Полуторалинейные формы и неограниченные операторы (233). 3. Диссипативные расширения консервативных операторов (234). |
§ 7. Обыкновенные дифференциальные операторы | 235 |
1. Самосопряжённые дифференциальные выражения (235). 2. Регулярный случай (236). 3. Сингулярный случай (237). 4. Критерии самосопряжённости оператора A0 на (—∞, ∞) (239). 5. Характер спектра самосопряжённых расширений (240). 6. Разложение по собственным функциям (241). 7. Примеры (243). 8. Обратная задача Штурма-Лиувилля (245). |
§ 8. Эллиптический дифференциальный оператор второго порядка | 246 |
1. Самосопряжённое эллиптическое дифференциальное выражение (246). 2. Минимальный и максимальный операторы. L-гармонические функции (247). 3. Самосопряжённые расширения, отвечающие основным краевым задачам (248). |
§ 9. Гильбертова шкала пространств | 250 |
1. Гильбертова шкала и её свойства (250). 2. Пример гильбертовой шкалы. Пространства Wα2 (252). 3. Операторы в гильбертовой шкале (253). 4. Теоремы о следах (254). |
§ 10. Линейные операторы в пространствах с индефинитной метрикой | 255 |
1. J-пространства (255). 2. Линейные операторы в J-пространствах (257). 3. Примеры (262). |
Г л а в а V. Линейные дифференциальные уравнения в банаховом пространстве | 265 |
§ 1. Линейные уравнения с ограниченным оператором | 265 |
1. Линейные уравнения 1-го порядка. Задача Коши (265). 2. Однородное уравнение с постоянным оператором (265). 3. Случай гильбертова пространства (267). 4. Уравнение второго порядка (267). 5. Однородное уравнение с переменным оператором (268). 6. Уравнение с периодическим оператором (271). 7. Неоднородное уравнение (272). |
§ 2. Уравнения с постоянным неограниченным оператором | 273 |
1. Задача Коши (273). 2. Равномерно корректная задача Коши (276). 3. Ослабленная задача Коши (278). 4. Абстрактное параболическое уравнение (280). 5. Обратная задача Коши (281). 6. Уравнения в гильбертовом пространстве (282). 7. Неоднородное уравнение с постоянным оператором (284). 8. Возмущённое уравнение (286). |
§ 3. Корректные задачи для дифференциальных уравнений | 286 |
1. Задача Коши для уравнений в частных производных с постоянными коэффициентами (286). 2. Краевые задачи для параболических систем (289). 3. Симметрические гиперболические системы (290). 4. Уравнение Шрёдингера (291). 5. Уравнение с запаздывающим аргументом (291). |
§ 4. Уравнение с переменным оператором | 292 |
1. Равномерно корректная задача Коши. Эволюционный оператор (292). 2. Устойчивая аппроксимация эволюционного оператора (293). 3. Ослабленная задача Коши, корректная на D(А) (294). 4. Абстрактное параболическое уравнение с оператором, имеющим переменную область определения (296). 5. Неоднородное уравнение с переменным оператором (298). 6. Абстрактное параболическое уравнение в семействе подпространств (298). |
§ 5. Уравнения второго порядка | 300 |
1. Уравнение гиперболического типа (300). 2. Уравнение эллиптического типа (301). 3. Полное уравнение второго порядка, параболический случай (304). |
Г л а в а VI. Нелинейные операторные уравнения | 306 |
§ 1. Нелинейные операторы и функционалы | 307 |
1. Непрерывность и ограниченность оператора (307). 2. Дифференцируемость нелинейного оператора (308). 3. Оператор Урысона в пространствах C и Lp (310). 4. Оператор f (312). 5. Оператор Гаммерштейна (313). 6. Производные высших порядков (313). 7. Потенциальные операторы (315). |
§ 2. Существование решений | 317 |
1. Метод последовательных приближений (317). 2. Принцип сжатых отображений (318). 3. Единственность решения (319). 4. Уравнения с вполне непрерывными операторами. Принцип Шаудера (320). 5. Использование теории вполне непрерывных векторных полей (322). 6. Уравнения с монотонными операторами (326). 7. Вариационный метод (328). 8. Преобразование уравнений (328). 9. Примеры (329). |
§ 3. Качественные методы в теории ветвления решений | 332 |
1. Продолжение решений, теорема о неявной функции (332). 2. Точки ветвления (333). 3. Точки бифуркации, принцип линеаризации (334). 4. Примеры из механики (338). 5. Уравнения с потенциальными операторами (341). 6. Рождение больших решений (341). 7. Уравнение разветвления (342). 8. Посгроение решений в виде рядов (343). |
Г л а в а VII. Коммутативные банаховы алгебры | 346 |
§ 1. Основные понятия | 346 |
1. Определения и примеры (346). 2. Группа обратимых элементов, теорема о непустоте спектра (349). 3. Максимальные идеалы и мультипликативные функционалы (350). 4. Пространство максимальных идеалов, гельфандов гомоморфизм (352). |
§ 2. Общие свойства | 353 |
1. Аналитические операции над элементами алгебры (353). 2. Алгебраическая интерпретация некоторых топологических характеристик пространства максимальных идеалов (354). 3. Граница Шилова пространства максимальных идеалов (355). 4. Алгебры с инволюцией (357). 5. Регулярные алгебры (359). |
§ 3. Алгебры с равномерной сходимостью | 361 |
1. Симметрия, антисимметрия и близкие свойства (362). 2. Некоторые характеристические свойства алгебры С(X) (364). 3. Эквивалентность Глисона (365). 4. Компактные расширения (357). 5. Алгебраические уравнения в С(X) (368). |
§ 4. Максимальные подалгебры | 370 |
1. Постановка задачи, примеры (370). 2. Максимальные подалгебры алгебры С(X) (371). 3. Максимальные подалгебры в алгебрах с инволюцией (372). |
§ 5. Групповые алгебры. Гармонический анализ | 374 |
1. Групповая алгебра (374). 2. Характеры дискретной группы и максимальные идеалы групповой алгебры (376). 3. Компактные группы. Принцип двойственности (378). 4. Локально компактные группы (378). 5. Преобразование Фурье (379). 6. Спектральный синтез. Эндоморфизмы групповых алгебр (380). 7. Гиперкомплексные системы (381). |
§ 6. Несколько замечаний о неполупростых алгебрах | 382 |
1. Идеалы в алгебрах степенных рядов (382). 2. Структурные теоремы (383). |
Г л а в а VIII. Операторы в пространствах с конусом | 385 |
§ 1. Конусы в линейных пространствах | 385 |
1. Конус в линейной системе (385). 2. Полуупорядоченные пространства (386). 3. K-линеалы, миниэдральные конусы (387). 4. K-пространства (387). 5. Конусы в банаховом пространстве (389). 6. Правильные конусы (391). 7. Теоремы о реализации полуупорядоченных пространств (392). |
§ 2. Линейные положительные функционалы | 393 |
1. Положительные функционалы (393). 2. Продолжение линейных положительных функционалов (394). 3. Равномерно положительные функционалы (395). 4. Ограниченные функционалы на конусе (395). 5. Сходимость последовательности положительных функционалов (396). |
§ 3. Линейные положительные операторы | 397 |
1. Понятие положительного оператора (397). 2. Неразложимые операторы (399). 3. Спектральные свойства положительных операторов (400). 4. Позитивные собственные числа (401). 5. Положительные операторы на миниэдральном конусе (403). 6. Оценка спектрального радиуса линейного положительного оператора (405). 7. Существование вторых положительных собственных значений (409). 8. Сравнение спектральных радиусов и собственных значений положительных операторов (440). 9. Неоднородное линейное уравнение (411). 10. Существование положительного обратного оператора (413). 11. Инвариантные функционалы и собственные векторы сопряжённых операторов (414). 12. Сходимость последовательности положительных операторов (415). |
§ 4. Нелинейные операторы | 418 |
1. Основные понятия (418). 2. Существование положительных решений (418). 3. Существование ненулевого положительного решения (419). 4. Непрерывная ветвь положительных собственных векторов (420). 5. Вогнутые операторы (421). 6. Сходимость последовательных приближений (422). |
Г л а в а IX. Операторы квантовой механики | 423 |
§ 1. Общие положения квантовой механики | 423 |
1. Состояния и наблюдаемые величины (423). 2. Совместно наблюдаемые величины (424). 3. Примеры пространств состояний (425). 4. Развитие системы со временем (427). 5. Квантование классической механики (428). 6. Основные задачи квантовой механики (429). |
§ 2. Конкретные квантовомеханические системы | 430 |
1. Оператор Шрёдингера модельных задач (430). 2. Простейшие свойства спектра оператора Шрёдингера (431). 3. Многоэлектронный атом (433). |
§ 3. Спектр оператора Шрёдингера и некоторых родственных дифференциальных операторов | 435 |
1. Условия дискретности спектра (436). 2. Предельный спектр (437). 3. Отрицательный дискретный спектр (438). 4. Абсолютно непрерывный спектр (439). 5. Самосопряжённость оператора Шрёдингера (440). 6. Спектр оператора Шрёдингера с убывающим потенциалом (441). 7. Оператор Шрёдингера с периодическим потенциалом (442). |
§ 4. Непрерывный спектр оператора энергии и задача рассеяния | 443 |
1. Частица во внешнем поле (443). 2. Система нескольких частиц (444). 3. Волновые операторы (446). 4. Стационарная постановка (447). 5. Интегральное уравнение теории рассеяния (449). 6. Случай сферической симметрии (450). 7. Общий случай (452). 8. Обратная задача теории рассеяния (452). |
Г л а в а X. Обобщённые функции | 455 |
§ 1. Обобщённые функции и действия над ними | 455 |
1. Вводные замечания (455). 2. Обобщённые функции (456). 3. Другие теории обобщённых функций (458). 4. Действия над обобщёнными функциями (458). 5. Дифференцирование и интегрирование обобщённых функций (459). 6. Предел последовательности обобщённых функций (461). 7. Локальные свойства обобщённых функций (463). 8. Прямое произведение обобщённых функций (464). 9. Свёртка обобщённых функций (465). 10. Общий вид обобщённых функций (466). 11. Теорема о ядре (467). 12. Аналитические представления обобщённых функций одного переменного (467). 13. Обобщённые функции как граничные значения голоморфных функций (468). |
§ 2. Обобщённые функции и расходящиеся интегралы | 470 |
1. Регуляризация расходящихся интегралов (470). 2. Регуляризация функций хλ+, xλ-, x-n и их линейных комбинаций (472). 3. Регуляризация функций со степенными особенностями (475). 4. Регуляризация в конечном промежутке (477). 5. Регуляризация на бесконечности (478). 6. Неканонические регуляризации (480). 7. Обобщённые функции хλ+, xλ- и им аналогичные как функции от параметра λ (482). 8. Однородные обобщённые функции (485). 9. Таблица производных некоторых обобщённых функций (486). 10. Дифференцирование и интегрирование произвольного порядка (486). 11. Выражение некоторых специальных функций в виде производных дробного порядка (488). |
§ 3. Некоторые обобщённые функции нескольких переменных | 489 |
1. Обобщённая функция rλ (489). 2. Обобщённые функции, связанные с квадратичными формами (491). 3. Обобщённые функции (P + i0)λ и (P — i0)λ (493). 4. Обобщённые функции вида ℐλf(ℐ, λ) (494). 5. Обобщённые функции на гладких поверхностях (496). |
§ 4. Преобразование Фурье обобщённых функций | 499 |
1. Мультипликаторы и свёртыватели (499). 2. Пространств типов S и ℇ (500). 3. Предельные случаи пространств типа S и ℇ (503). 4. Таблица преобразований Фурье обобщённых функций одного переменного (505). 5. Положительно определённые обобщённые функции (509). 6. Условно положительно определённые функции (510). 7. Теорема Пэли-Винера-Шварца (511). 8. Спектральные функции для голоморфных функций (511). 9. Теорема об острие клина (512). 10. Преобразование Радона основных функций и его свойства (515). 11. Преобразование Радона обобщённых функций (514). |
§ 5. Обобщённые функции и дифференциальные уравнения | 515 |
1. Фундаментальные решения (515). 2. Фундаментальные решения для некоторых дифференциальных уравнений (518). 3. Построение фундаментальных решении для эллиптических уравнений (519). 4. Фундаментальные решения однородных регулярных уравнений (522). 5. Фундаментальное решение задачи Коши (523). |
§ 6. Обобщённые функции в комплексном пространстве | 525 |
1. Обобщённые функции одного комплексного переменного (525). 2. Обобщённые функции m комплексных переменных (528). |
Библиография | 532 |