内容简介
《经典巴拿赫空间1和2》延续了该系列书的一贯风格,深入但不深沉。材料新颖,许多内容是同类书籍不具备的。对于学习Banach空间结构理论的学者来说,这是一本参考价值极高的书籍;对于学习该科目的读者,《经典巴拿赫空间1和2》也是同等重要。目次:schauder 基;C0空间和lp空间;对称基;O rlicz序列空间。
读者对象:数学专业高年级的学生、老师和相关的科研人员。
内页插图
目录
1. Schauder Bases
a. Existence of Bases and Examples
b. Schauder Bases and Duality
c. Unconditional Bases
d. Examples of Spaces Without an Unconditional Basis
e. The Approximation Property
f. Biorthogonal Systems
g. Schauder Decompositions
2. The Spaces co and lp
a. Projections in co and lp and Characterizations of these Spaces
b. Absolutely Summing Operators and Uniqueness of Unconditional Bases
c. Fredholm Operators, Strictly Singular Operators and Complemented Subspaces of lp lr
d. Subspaces of Co and lp and the Approximation Property, Complementably Universal Spaces
e. Banach Spaces Containing Iv or co
f. Extension and Lifting Properties, Automorphisms of loo, co and lx
3. Symmetric Bases
a. Properties of Symmetric Bases, Examples and Special Block Bases
b. Subspaces of Spaces with a Symmetric Basis
4. Orlicz Sequence Spaces
a. Subspaces of Orlicz Sequence Spaces which have a Symmetric Basis
b. Duality and Complemented Subspaces
c. Examples of Orlicz Sequence Spaces.
d. Modular Sequence Spaces and Subspaces of Ip lr
e. Lorentz Sequence Spaces
References
Subject Index
前言/序言
The appearance of Banachs book [8] in 1932 signified the beginning of a systematic study of normed linear spaces, which have been the subject of continuous research ever since.
In the sixties, and especially in the last decade, the research activity in this area
grew considerably. As a result, Banach space theory gained very much in depth as well as in scope. Most of its well known classical problems were solved, many interesting new directions were developed, and deep connections between Banach space theory and other areas of mathematics were established.
The purpose of this book is to present the main results and current research directions in the geometry of Banach spaces, with an emphasis on the study of the structure of the classical Banach spaces, that is C(K) and Lp() and related spaces.We did not attempt to write a comprehensive survey of Banach space theory, or even only of the theory of classical Banach spaces, since the amount of interesting results on the subject makes such a survey practically impossible.
A part of the subject matter of this book appeared in outline in our lecture notes[96]. In contrast to those notes, most of the results presented here are given with complete proofs. We therefore hope that it will be possible to use the present book both as a text book on Banach space theory and as a reference book for research workers in the area. It contains much material which was not discussed in [96], a large part of which being the result of very recent research work. An indication to the rapid recent progress in Banach space theory is the fact that most of the many problems stated in [96] have been solved by now.
In the present volume we also state some open problems. It is reasonable to expect that many of these will be solved in the not too far future. We feel, however,that most of the topics discussed here have reached a relatively final form, and that their presentation will not be radically affected by the solution of the open problems. Among the topics discussed in detail in this volume, the one which seems to us to be the least well understood and which might change the most in the future, is that of the approximation property.
拓扑、分析与测度:现代数学基石探析 一本深入探究泛函分析、拓扑学和测度论核心概念的著作 本书旨在为数学专业学生、研究人员以及对现代分析学有浓厚兴趣的读者,提供一个全面且严谨的视角,审视这些相互关联的学科的基石理论。全书结构清晰,逻辑缜密,力求在详尽阐述理论的同时,兼顾概念的直观理解与严格的数学论证。我们聚焦于那些构成了现代数学分析骨架的经典理论,这些理论不仅是泛函分析、概率论和偏微分方程等领域不可或缺的先决条件,也是理解更抽象数学结构的必备工具。 第一部分:拓扑空间与连续性——结构的基础 本部分首先奠定了理解所有后续分析的基础——拓扑空间理论。我们不将拓扑学视为一个孤立的学科,而是将其视为研究“邻近性”和“收敛性”的通用语言。 1. 拓扑空间的构造与基本性质: 我们从集合论出发,引入开集、闭集、邻域、闭包和内部等基本概念。随后,深入探讨了拓扑空间间的连续映射的定义及其在不同拓扑结构下的表现。特别关注了子空间拓扑、商拓扑和积拓扑的构造方法及其在函数空间构建中的实际意义。这种对不同拓扑构造的系统性考察,为后续引入更精细的结构(如赋范空间上的拓扑)做好了铺垫。 2. 分离公理与紧致性: 分离公理(T1、T2、正则性、正规性)是区分不同类型拓扑空间的关键。我们详细分析了这些公理的等价陈述及其在欧几里得空间等经典环境中的体现。随后,紧致性的概念被引入,这是现代分析中最重要的性质之一。我们不仅讨论了开覆盖的定义,还深入探讨了Heine-Borel定理在 $mathbb{R}^n$ 上的推广,并展示了紧致性在证明连续函数最大值存在性等问题中的核心作用。此外,紧致性的推广——相对紧致性和局部紧致性,也被置于深入讨论的范畴内。 3. 连通性与连通分支: 连通性提供了空间“整体性”的度量。本书解释了路径连通性与连通性之间的关系,并研究了在连续映射下连通性的保持性。对连通分支和极大连通子集的分析,帮助读者理解复杂空间的分解结构。 第二部分:度量空间与完备性——收敛性的保证 在拓扑结构的基础上,本部分引入了度量(距离)的概念,从而进入更具量化特征的度量空间,并着重强调了完备性这一在分析中至关重要的性质。 1. 度量空间的构建与性质: 从 $mathbb{R}^n$ 上的欧几里得度量出发,自然地推广到任意集合上的度量。我们分析了由拓扑诱导的度量,以及度量空间中的开球、闭球和完备性。 2. 完备性与不动点定理: 完备度量空间是分析方法得以施展的舞台。本书深入探讨了Baire范畴定理(Baire Category Theorem),该定理是区分“大”集和“小”集(第一/第二范畴集)的有力工具,对于理解某些函数空间的性质至关重要。紧接着,我们详细阐述了Banach不动点定理(Contraction Mapping Theorem),并展示了其在证明常微分方程初值问题解的存在唯一性上的经典应用。 3. 压缩映射与收缩序列: 除了不动点理论,我们还讨论了度量空间中的Cauchy序列和收敛的等价性,以及在完备空间中序列收敛的稳定性。 第三部分:测度论基础——可积性的量化 本部分转向对“长度”、“面积”和“体积”进行精确定义的理论——勒贝格测度论。这是从黎曼积分迈向现代分析的必经之路。 1. 外测度与 $sigma$-代数: 我们从外测度(Carathéodory Outer Measure)的构造出发,逐步构建出可测集的 $sigma$-代数。这种自下而上的构建方式有助于读者理解测度的基本公理化困难。 2. 勒贝格测度与可测函数: 重点讨论 $mathbb{R}^n$ 上的勒贝格测度的性质,包括其可加性、平移不变性以及与开集、闭集的联系。随后,引入可测函数的定义,分析了简单函数逼近定理,以及极限操作(如积分号下取极限)与可测函数序列之间的关系。 3. 积分的建立与核心定理: 本书对勒贝格积分的构造过程进行了详尽的描述,从非负简单函数的积分,推广到可积函数的积分。随后,本书的核心分析工具——积分的收敛定理——被系统地呈现: 单调收敛定理 (MCT) 法图引理 (Fatou's Lemma) 占优收敛定理 (DCT) 这些定理构成了傅立叶分析、概率论和 PDE 理论中处理积分运算的基石。 第四部分:$L^p$ 空间导论——赋范空间的初步探索 在拓扑和测度论的框架下,本部分开始将焦点转向函数空间,特别是那些具有内在度量的空间——$L^p$ 空间,为后续的巴拿赫空间理论做铺垫。 1. $L^p$ 空间的定义与范数: 基于勒贝格积分,我们定义了 $L^p(mu)$ 空间,并利用Minkowski 不等式证明了 $L^p$ 范数的确立,确认了 $L^p$ 空间是一个赋范空间。 2. 希尔伯特空间的前奏: 虽然完整的希尔伯特空间理论将在后续卷册中详述,但在本部分,我们首次引入了内积的概念,并讨论了在 $L^2$ 空间中内积诱导的范数所带来的几何直观。正交性的概念被初步引入,为傅里叶级数和正交分解埋下伏笔。 3. 积分算子的初步分析: 我们对最基本的积分算子进行了初步的考察,理解它们在 $L^p$ 空间中的连续性,这为理解更一般化的算子理论打下了坚实的基础。 通过对拓扑、完备性、测度论和 $L^p$ 空间的系统性梳理,本书为读者提供了一个坚实的基础,使其能够自信地步入更高级的泛函分析领域,理解现代数学分析的内在逻辑和强大威力。本书的特点在于强调概念之间的内在联系,确保读者不仅知道“是什么”,更理解“为什么是这样”。