内容简介
《实变函数与泛函分析基础(第3版)》是在第二版的基础上进行的,作者根据多年来的使用情况以及数学的近代发展,做了部分但是重要的修改。全书共11章:实变函数部分包括集合、点集、测度论、可测函数、积分论、微分与不定积分;泛函分析则主要涉及赋范空间、有界线性算子、泛函、内积空间、泛函延拓、一致有界性以及线性算子的谱分析理论等内容。
《实变函数与泛函分析基础(第3版)》继续保持简明易学的风格,力图摆脱纯形式推演的论述方式,着重介绍实变函数与泛函分析的基本思想方法,尽量将枯燥的数学学术形态呈现为学生易于接受的教育形态;同时,补充了一些现代化的内容,如“分形”的介绍。
《实变函数与泛函分析基础(第3版)》可作为高等院校数学类专业学生的教学用书,也可作为自学参考书。
内页插图
目录
第一篇 实变函数
第一章 集合
1 集合的表示
2 集合的运算
3 对等与基数
4 可数集合
5 不可数集合
第一章习题
第二章 点集
1 度量空间,n维欧氏空间
2 聚点,内点,界点
3 开集,闭集,完备集
4 直线上的开集、闭集及完备集的构造
5 康托尔三分集
第二章习题
第三章 测度论
1 外测度
2 可测集
3 可测集类
4 不可测集
第三章习题
第四章 可测函数
1 可测函数及其性质
2 叶果洛夫(EropoB)定理
3 可测函数的构造
4 依测度收敛
第四章习题
第五章 积分论
1 黎曼积分的局限性,勒贝格积分简介
2 非负简单函数的勒贝格积分
3 非负可测函数的勒贝格积分
4 一般可测函数的勒贝格积分
5 黎曼积分和勒贝格积分
6 勒贝格积分的几何意义·富比尼(Fubini)定理
第五章习题
第六章 微分与不定积分
1 维它利(vitali)定理
2 单调函数的可微性
3 有界变差函数
4 不定积分
5 勒贝格积分的分部积分和变量替换
6 斯蒂尔切斯(stieltjes)积分
7 L-S测度与积分
第六章习题
第二篇 泛函分析
第七章 度量空间和赋范线性空间
1 度量空间的进一步例子
2 度量空间中的极限,稠密集,可分空间
3 连续映射
4 柯西(Cauchy)点列和完备度量空间
5 度量空间的完备化
6 压缩映射原理及其应用
7 线性空间
8 赋范线性空间和巴拿赫(Banach)空间
第七章习题
第八章 有界线性算子和连续线性泛函
1 有界线性算子和连续线性泛函
2 有界线性算子空间和共轭空间
3 广义函数
第八章习题
第九章 内积空间和希尔伯特(Hilbert)空间
1 内积空间的基本概念
2 投影定理
3 希尔伯特空间中的规范正交系
4 希尔伯特空间上的连续线性泛函
5 自伴算子、酉算子和正常算子
第九章习题
第十章 巴拿赫空间中的基本定理
1 泛函延拓定理
2 C的共轭空间
3 共轭算子
4 纲定理和一致有界性定理
5 强收敛、弱收敛和一致收敛
6 逆算子定理
7 闭图像定理
第十章习题
第十一章 线性算子的谱
1 谱的概念
2 有界线性算子谱的基本性质
3 紧集和全连续算子
4 自伴全连续算子的谱论
5 具对称核的积分方程
第十一章习题
附录一 内测度,L测度的另一定义
附录二 半序集和佐恩引理
附录三 实变函数增补例题
参考书目
前言/序言
本书于1983年问世以来,历经26个春秋,承蒙读者厚爱,一直发行不衰。最近,在听取读者反馈的基础上,我们又进行了一次修改,即为第三版。
这次修订重点在实变函数部分,对积分论作了较多更动。以下是几处重要的修改:
在第一章“集合”中,突出了集合语言与e-8语言的关系,特别是强化了用集合的无限交并运算来表示函数列的极限过程。这在第四章处理可测函数列极限等定理时十分重要。
在第二章“点集”中,增加了康托尔三分集合分形几何学的内容,篇幅很小,旨在反映信息时代的发展,扩充读者的视野。
第五章对勒贝格积分的处理。过去我们关注勒贝格积分和黎曼积分的相似之处,考察勒贝格的积分和,以上下积分相等为勒贝格可积,目的是希望读者容易体会其含义。但近来,从非负简单函数出发逐步扩充定义,相应地得到处理积分与极限运算交换的关键定理,这样的一种讲授方法已成为时尚,而且可使篇幅得以压缩,读者也更容易理解。因此,我们也采取了这样的处理方法。
在第六章中,将勒贝格积分的部分积分法和新增的变量替换方法一并介绍,并且给出了证明。这两种常用积分方法,是教学中首要讲解的内容,而其证明,则可视教学时数是否充裕来选择。
承袭第二版的做法,我们仍在每一章的开始以及适当的地方,用尽量朴素的自然语言向读者提供该部分内容展开的思路,以此来对“形式化”的“冰冷美丽”做一些“火热的思考”。我们希望这一特色能够为大家所接受。
本书初版的主持者程其襄教授去世已经10个年头了。他未能参与第二版和第三版的修订工作,因此,本书存在的缺陷和问题,当由其他四位编者负责。
最后,再次向关心本书的老师和同学表示深切的谢意,也感谢李蕊编辑的细致工作。
好的,这是一本不同于《实变函数与泛函分析基础(第3版)》的图书简介,内容将侧重于数学分析、拓扑学以及与应用相关的其他领域。 --- 书名:《经典数学分析:从微积分到勒贝格积分的严谨桥梁》 内容简介 本书旨在为读者提供一套扎实、严谨的数学分析基础,它不再仅仅局限于传统的微积分框架,而是将分析学从直观的计算层面提升到抽象的拓扑和度量空间结构。本书的写作风格力求清晰、逻辑严密,特别注重证明的完整性和细节的展现,为深入学习泛函分析、偏微分方程、概率论等高阶课程打下坚实的基础。 第一部分:微积分的回顾与深化——从 $mathbb{R}^n$ 到度量空间的前奏 本部分首先对一元和多元微积分中的核心概念进行系统回顾,但视角更为深刻。我们着重探讨了一致收敛性的重要性,以及它如何影响函数的积分与微分操作的可交换性。书中详细讨论了连续函数空间的紧致性(Arzelà-Ascoli 定理的直观铺垫),并引入了拓扑空间的初步概念:开集、闭集、邻域和收敛性。 不同于侧重于计算的传统微积分教材,本书强调了拓扑维度对收敛性的影响,特别是对于有界闭集上的连续函数,引入了Weierstrass逼近定理的证明,展示了多项式逼近的强大力量。 第二部分:勒贝格测度论的构建——从几何直觉到抽象测度 本书的核心内容之一是勒贝格测度的构建。我们避开了集合代数的繁琐定义,而是从可测集的直观理解出发,通过外测度的概念逐步过渡到 $sigma$-代数的严格定义。 可测集与测度: 详细介绍了测度空间的基本结构,重点讨论了测度的可加性、单调性和完备性。 简单函数与积分: 引入了简单函数作为桥梁,清晰地阐述了勒贝格积分的定义。不同于黎曼积分,勒贝格积分的优势体现在其处理极限操作的优越性。本书详细证明了单调收敛定理 (MCT) 和法图引理 (Fatou's Lemma),并以此为基础,严格推导了支配收敛定理 (DCT)。这些定理是后续泛函分析和概率论中的基石。 $L^p$ 空间的初步探究: 在测度论的基础上,本书首次引入了函数空间 $L^p(mu)$ 的概念,探讨了它们的范数定义,并简要提及了Hölder 不等式的证明,为后续泛函分析的抽象学习做铺垫。 第三部分:拓扑空间与度量空间——分析学的统一语言 本部分将分析学的研究对象从实数集 $mathbb{R}^n$ 扩展到更一般的拓扑结构。 度量空间: 详细定义了度量、开球、闭球,并讨论了完备性(即柯西序列的收敛性)。书中包含了巴拿赫不动点定理(压缩映射原理)的完整证明及其在常微分方程解的存在性问题中的应用,这是分析学中一个极具代表性的应用实例。 拓扑空间: 引入了拓扑空间的标准定义(开集族),讨论了连续映射的拓扑定义(原像下保持开集性),以及紧致性的拓扑定义(开覆盖的存在有限子覆盖)。特别强调了Tychonoff 定理在紧致性理论中的地位。 函数空间: 本部分深入探讨了连续函数空间 $C(X)$,其中 $X$ 是紧致豪斯多夫空间。借助均匀收敛的概念,讨论了等度连续性,并再次强调了 Arzelà-Ascoli 定理 在更一般拓扑空间上的表述。 第四部分:测度与积分的推广——从 $mathbb{R}$ 到抽象测度空间 本部分进一步巩固和深化对积分理论的理解,为处理更复杂的积分问题做准备。 乘积测度与Fubini定理: 讨论了如何构建乘积测度,并详细阐述了Fubini-Tonelli 定理。书中通过具体的例子(如二维积分的计算)对比了黎曼可积与勒贝格可积的差异,展示了 Fubini 定理在处理多重积分时的强大威力,特别是当被积函数不满足处处非负或积分不一致时的注意事项。 函数的积分表示: 探讨了 Radon-Nikodym 定理 的基本思想,阐述了如何将一个测度表示为另一个测度与一个函数(Radon-Nikodym 导数)的乘积形式,这在概率论中的条件期望概念中至关重要。 本书的特点: 本书并非侧重于泛函分析中算子理论或具体的希尔伯特空间结构,而是致力于夯实分析学的根基。我们用大量的篇幅来确保读者对测度、积分、收敛性和拓扑结构的理解达到教科书级别的严谨性。全书包含大量的例题和习题,旨在帮助读者将抽象的定义转化为具体的分析工具。它更像是连接基础微积分与高级分析的桥梁,确保读者在后续学习中,不会在勒贝格理论或拓扑概念上遇到障碍。 适用对象: 数学、物理、工程和信息科学专业的高年级本科生及研究生,他们希望建立一个扎实、无漏洞的分析基础,为后续深入研究数学分析、泛函分析、概率论或调和分析做好准备。本书的结构设计也适合作为自学者的参考读物。
这绝对是我近年来读过最令人受益匪浅的数学书籍之一。初拿到《实变函数与泛函分析基础(第3版)》时,我以为会是一本挑战性极大的书,但事实证明,作者的写作风格非常适合读者深入理解。书中对希尔伯特空间的讲解,可以说是点睛之笔。从内积空间开始,一步步构建起完整的希尔伯特空间理论,包括正交性、投影定理,以及与傅里叶分析的紧密联系,都阐述得极其透彻。我以前对傅里叶级数和傅里叶变换的理解,总觉得有些零散,但在书中,它们被巧妙地融入到希尔伯特空间这一统一的框架下,瞬间豁然开朗。作者还花了很大的篇幅去讨论各种函数空间,比如Lp空间,以及它们之间的关系,这对于理解泛函分析的核心内容至关重要。书中给出的习题也很有代表性,既有巩固基本概念的,也有启发深入思考的,让我觉得在学习过程中能够不断地检验和加深自己的理解。这本书真的让我对数学分析的深刻性有了全新的认识。