内容简介
泛函分析是现代数学的核心分支之一,融合分析、代数、拓扑等多领域思想,构建处理无穷维空间及其上算子的理论框架,不仅是数学专业本科生通往更高层次数学研究的关键桥梁,也广泛应用于微分方程、概率论、控制论、信号处理、量子力学等领域。本教材由辽宁师范大学数学学院编写,遵循“循序渐进、由浅入深”原则,以“夯实基础、强化应用、引导拓展”为核心目标。全书共七章:度量空间、赋范线性空间、内积空间、线性算子与线性泛函、对偶空间与共轭算子、谱理论初步、应用与拓展,各章既相互独立又紧密关联,形成完整的知识体系。每章配备适量例题与习题,兼顾基础与拓展。本科生可重点掌握前六章核心内容,研究生可深入学习第七章应用拓展及前沿知识。语言严谨、简洁、通俗易懂,注重引导读者理解抽象概念的本质,培养抽象思维能力与数学建模能力。
章节目录
第1章 度量空间/1
1.1 基本概念与例子/1
1.2 可分性/16
1.3 完备性/20
1.4 列紧性/30
1.5 度量线性空间/38
第2章 赋范线性空间/53
2.1 赋范线性空间与Banach空间/53
2.2 有穷维赋范线性空间/61
第3章 内积空间/74
3.1 内积空间与Hilbert空间/75
3.2 正规正交基/88
第4章 线性算子与线性泛函/107
4.1 基本概念与性质/107
4.2 Riesz表示定理/116
4.3 Hahn-Banach延拓定理/122
4.4 Baire纲推理/127
4.5 一致有界原理/131
4.6 开映射定理与Banach逆算子定理/134
4.7 闭图像定理/136
第5章 对偶空间与共轭算子/147
5.1 对偶空间与自反空间/147
5.2 Banach共轭算子/159
5.3 Hilbert共轭算子/165
第6章 谱理论初步/180
6.1 有界线性算子的谱/180
6.2 紧算子/186
6.3 紧算子的谱/194
第7章 应用与拓展/205
7.1 公理化/205
7.2 压缩映射原理/210
7.3 Fréchet可微/216
7.4 双线性泛函/221
7.5 最佳逼近问题/226
7.6 弱收敛与弱∗收敛/230
7.7 不变子空间问题/238
参考文献/249