Aufbaukurs Funktionalanalysis Und Operatortheorie: Distributionen - Lokalkonvexe Methoden - Spektraltheorie

ISBN-13: 9783642377938 / Niemiecki / Miękka / 2013 / 493 str.

Winfried Kaballo

Opis

In diesem Buch finden Sie eine Einfuhrung in die Funktionalanalysis und Operatortheorie auf dem Niveau eines Master-Studiengangs. Ausgehend von Fragen zu partiellen Differenzialgleichungen und Integralgleichungen untersuchen Sie lineare Gleichungen im Hinblick auf Existenz und Struktur von Losungen sowie deren Abhangigkeit von Parametern. Dazu lernen Sie verschiedene Konzepte und Methoden kennen: Distributionen, Fourier-Transformation, Sobolev-Raume, Dualitatstheorie im Rahmen lokalkonvexer Raume, topologische Tensorprodukte, exakte Sequenzen, Banachalgebren, Fredholmoperatoren, Funktionalkalkule sowie selbstadjungierte Operatoren und ihre Rolle in der Quantenmechanik. Das Buch ist ausfuhrlich und leicht verstandlich geschrieben, die Konzepte und Resultate werden durch Abbildungen und viele Beispiele illustriert. Anhand zahlreicher Ubungsaufgaben (mit Losungen auf der Website zum Buch) konnen Sie Ihr Verstandnis des Stoffes testen, anhand anderer diesen selbststandig weiterentwickeln. "

Spis treści

Vorwort.- Einleitung.- I Distributionen und Differentialoperatoren.- 1 Frécheträume.- 1.1 Konvergenzbegriffe und Funktionenräume.- 1.2 Halbnormen und lokalkonvexe Topologien.- 1.3 Stetige lineare Abbildungen und Isomorphien.- 1.4 Prinzipien der Funktionalanalysis.- 1.5 Aufgaben.- 2 Distributionen.- 2.1 Testfunktionen.- 2.2 Schwache Ableitungen und Distributionen.- 2.3 Träger von Distributionen.- 2.4 Tensorprodukte von Distributionen.- 2.5 Faltung von Distributionen.- 2.6 Aufgaben.- 3 Fourier-Transformation.- 3.1 Schnell fallende Funktionen.- 3.2 Hermite-Funktionen.- 3.3 Temperierte Distributionen.- 3.4 Holomorphe Fourier-Transformierte.- 3.5 Aufgaben.- 4 Sobolev-Räume.- 4.1 Approximationssätze.- 4.2 Sobolev-Hilberträume.- 4.3 Einbettungssätze.- 4.4 Fortsetzungsoperatoren.- 4.5 Spuroperatoren.- 4.6 Aufgaben.- 5 Differentialoperatoren.- 5.1 Die Wärmeleitungsgleichung auf Rⁿ.- 5.2 Beispiele von Fundamentallösungen.- 5.3 Der Satz von Malgrange-Ehrenpreis.- 5.4 Elliptische und hypoelliptische Differentialoperatoren.- 5.5 Aufgaben.- II Lokalkonvexe Räume und lineare Operatoren.- 6 Topologische Vektorräume.- 6.1 Lineare Topologien.- 6.2 Lokalbeschränkte Räume und Quasi-Normen.- 6.3 Aufgaben.- 7 Lokalkonvexe Räume.- 7.1 Das Prinzip der gleichmäßigen Beschränktheit.- 7.2 Projektive Topologien.- 7.3 Induktive lokalkonvexe Topologien.- 7.4 (LF)-Räume.- 7.5 Gewebe und der Satz vom abgeschlossenen Graphen.- 7.6 Aufgaben.- 8 Dualität.- 8.1 Polare lokalkonvexe Topologien.- 8.2 Reflexive Räume.- 8.3 (DF)-Räume.- 8.4 Exakte Sequenzen.- 8.5 Kompakte konvexe Mengen.- 8.6 Aufgaben.- 9 Lösung linearer Gleichungen.- 9.1 Abgeschlossene Operatoren und duale Operatoren.- 9.2 Surjektive und normal auflösbare Operatoren.- 9.3 Globale Lösbarkeit linearer Differentialgleichungen.- 9.4 Stetige lineare Lösungsoperatoren und Projektionen.- 9.5 Fortsetzung und Lifting linearer Operatoren.- 9.6 Stetige Lösungsoperatoren.- 9.7 Aufgaben.- 10 Vektorfunktionen und Tensorprodukte.- 10.1 Funktionenräume und ɛ-Produkte.- 10.2 ɛ-Produkte linearer Operatoren.- 10.3 Holomorphe Vektorfunktionen.- 10.4 ɛ-Tensorprodukte und Approximationseigenschaft.- 10.5 π-Tensorprodukte und Bochner-Integrale.- 10.6 Aufgaben.- 11 Operatorideale und nukleare Räume.- 11.1 Approximationszahlen und Integraloperatoren.- 11.2 Nukleare Operatoren.- 11.3 Spuren.- 11.4 Nukleare Räume.- 11.5 Schnell fallende Folgen.- 11.6 Aufgaben.- 12 Exakte Sequenzen und Tensorprodukte.- 12.1 L_∞ -Räume und Lifting-Sätze.- 12.2 ⊗-Sequenzen.- 12.3 Holomorphe Funktionen mit Randbedingungen.- 12.4 Die Eigenschaften (DN) und (Ω).- 12.5 Ein Splitting-Satz.- 12.6 Unterräume und Quotientenräume von s.- 12.7 Aufgaben.- III Spektraltheorie linearer Operatoren.- 13 Banachalgebren.- 13.1 Grundlagen.- 13.2 Der analytische Funktionalkalkül.- 13.3 Gelfand-Theorie.- 13.4 Uniforme Algebren und gemeinsame Spektren.- 13.5 Einseitige Ideale und Operatorfunktionen.- 13.6 Aufgaben.- 14 Fredholmoperatoren und kompakte Operatoren.- 14.1 Semi-Fredholmoperatoren und Störungssätze.- 14.2 Singuläre Integraloperatoren.- 14.3 Inversion holomorpher Fredholm-Funktionen.- 14.4 Spektralprojektionen.- 14.5 Die Weylsche Ungleichung.- 14.6 Invariante Unterräume.- 14.7 Aufgaben.- 15 C*-Algebren und normale Operatoren.- 15.1 C*-Algebren.- 15.2 Der stetige Funktionalkalkül.- 15.3 *-Darstellungen und beschränkter Borel-Funktionalkalkül.- 15.4 Spektralmaße und –integrale.- 15.5 Spektraltheorie normaler Operatoren.- 15.6 Aufgaben.- 16 Selbstadjungierte Operatoren.- 16.1 Spektralsatz und unbeschränkter Borel-Funktionalkalkül.- 16.2 Spektren selbstadjungierter Operatoren.- 16.3 Selbstadjungierte Operatoren und Quantenmechanik.- 16.4 Erweiterung symmetrischer Operatoren.- 16.5 Halbbeschränkte Operatoren.- 16.6 Störungen selbstadjungierter Operatoren.- 16.7 Aufgaben.

O autorze

Winfried Kaballo lehrt als Professor an der Fakultät für Mathematik der TU Dortmund mit Schwerpunkt Analysis, insbesondere Funktionalanalysis.

Blurb

In diesem Buch finden Sie eine Einführung in die Funktionalanalysis und Operatortheorie auf dem Niveau eines Master-Studiengangs.

Ausgehend von Fragen zu partiellen Differenzialgleichungen und Integralgleichungen untersuchen Sie lineare Gleichungen im Hinblick auf Existenz und Struktur von Lösungen sowie deren Abhängigkeit von Parametern. Dazu lernen Sie verschiedene Konzepte und Methoden kennen: Distributionen, Fourier-Transformation, Sobolev-Räume, Dualitätstheorie im Rahmen lokalkonvexer Räume, topologische Tensorprodukte, exakte Sequenzen, Banachalgebren, Fredholmoperatoren, Funktionalkalküle sowie selbstadjungierte Operatoren und ihre Rolle in der Quantenmechanik.

Das Buch eignet sich hervorragend als Begleitlektüre zu einer Vorlesung  über diese Themen und auch zum Selbststudium.

Es ist ausführlich und leicht verständlich geschrieben, die Konzepte und Resultate werden durch Abbildungen und viele Beispiele illustriert. Anhand zahlreicher Übungsaufgaben können Sie Ihr Verständnis des Stoffes testen, anhand anderer diesen selbstständig weiterentwickeln. Lösungen finden Sie auf der Website zum Buch unter www.springer-spektrum.de.

An Vorkenntnissen benötigen Sie neben dem Stoff der Anfängervorlesungen einen Grundkurs über Funktionalanalysis sowie Grundlagen der Funktionentheorie, der Topologie und der Maßtheorie.

Winfried Kaballo lehrt als Professor an der Fakultät für Mathematik der TU Dortmund mit Schwerpunkt Analysis, insbesondere Funktionalanalysis.