內容簡介
《經典巴拿赫空間1和2》延續瞭該係列書的一貫風格,深入但不深沉。材料新穎,許多內容是同類書籍不具備的。對於學習Banach空間結構理論的學者來說,這是一本參考價值極高的書籍;對於學習該科目的讀者,《經典巴拿赫空間1和2》也是同等重要。目次:schauder 基;C0空間和lp空間;對稱基;O rlicz序列空間。
讀者對象:數學專業高年級的學生、老師和相關的科研人員。
內頁插圖
目錄
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.
拓撲、分析與測度:現代數學基石探析 一本深入探究泛函分析、拓撲學和測度論核心概念的著作 本書旨在為數學專業學生、研究人員以及對現代分析學有濃厚興趣的讀者,提供一個全麵且嚴謹的視角,審視這些相互關聯的學科的基石理論。全書結構清晰,邏輯縝密,力求在詳盡闡述理論的同時,兼顧概念的直觀理解與嚴格的數學論證。我們聚焦於那些構成瞭現代數學分析骨架的經典理論,這些理論不僅是泛函分析、概率論和偏微分方程等領域不可或缺的先決條件,也是理解更抽象數學結構的必備工具。 第一部分:拓撲空間與連續性——結構的基礎 本部分首先奠定瞭理解所有後續分析的基礎——拓撲空間理論。我們不將拓撲學視為一個孤立的學科,而是將其視為研究“鄰近性”和“收斂性”的通用語言。 1. 拓撲空間的構造與基本性質: 我們從集閤論齣發,引入開集、閉集、鄰域、閉包和內部等基本概念。隨後,深入探討瞭拓撲空間間的連續映射的定義及其在不同拓撲結構下的錶現。特彆關注瞭子空間拓撲、商拓撲和積拓撲的構造方法及其在函數空間構建中的實際意義。這種對不同拓撲構造的係統性考察,為後續引入更精細的結構(如賦範空間上的拓撲)做好瞭鋪墊。 2. 分離公理與緊緻性: 分離公理(T1、T2、正則性、正規性)是區分不同類型拓撲空間的關鍵。我們詳細分析瞭這些公理的等價陳述及其在歐幾裏得空間等經典環境中的體現。隨後,緊緻性的概念被引入,這是現代分析中最重要的性質之一。我們不僅討論瞭開覆蓋的定義,還深入探討瞭Heine-Borel定理在 $mathbb{R}^n$ 上的推廣,並展示瞭緊緻性在證明連續函數最大值存在性等問題中的核心作用。此外,緊緻性的推廣——相對緊緻性和局部緊緻性,也被置於深入討論的範疇內。 3. 連通性與連通分支: 連通性提供瞭空間“整體性”的度量。本書解釋瞭路徑連通性與連通性之間的關係,並研究瞭在連續映射下連通性的保持性。對連通分支和極大連通子集的分析,幫助讀者理解復雜空間的分解結構。 第二部分:度量空間與完備性——收斂性的保證 在拓撲結構的基礎上,本部分引入瞭度量(距離)的概念,從而進入更具量化特徵的度量空間,並著重強調瞭完備性這一在分析中至關重要的性質。 1. 度量空間的構建與性質: 從 $mathbb{R}^n$ 上的歐幾裏得度量齣發,自然地推廣到任意集閤上的度量。我們分析瞭由拓撲誘導的度量,以及度量空間中的開球、閉球和完備性。 2. 完備性與不動點定理: 完備度量空間是分析方法得以施展的舞颱。本書深入探討瞭Baire範疇定理(Baire Category Theorem),該定理是區分“大”集和“小”集(第一/第二範疇集)的有力工具,對於理解某些函數空間的性質至關重要。緊接著,我們詳細闡述瞭Banach不動點定理(Contraction Mapping Theorem),並展示瞭其在證明常微分方程初值問題解的存在唯一性上的經典應用。 3. 壓縮映射與收縮序列: 除瞭不動點理論,我們還討論瞭度量空間中的Cauchy序列和收斂的等價性,以及在完備空間中序列收斂的穩定性。 第三部分:測度論基礎——可積性的量化 本部分轉嚮對“長度”、“麵積”和“體積”進行精確定義的理論——勒貝格測度論。這是從黎曼積分邁嚮現代分析的必經之路。 1. 外測度與 $sigma$-代數: 我們從外測度(Carathéodory Outer Measure)的構造齣發,逐步構建齣可測集的 $sigma$-代數。這種自下而上的構建方式有助於讀者理解測度的基本公理化睏難。 2. 勒貝格測度與可測函數: 重點討論 $mathbb{R}^n$ 上的勒貝格測度的性質,包括其可加性、平移不變性以及與開集、閉集的聯係。隨後,引入可測函數的定義,分析瞭簡單函數逼近定理,以及極限操作(如積分號下取極限)與可測函數序列之間的關係。 3. 積分的建立與核心定理: 本書對勒貝格積分的構造過程進行瞭詳盡的描述,從非負簡單函數的積分,推廣到可積函數的積分。隨後,本書的核心分析工具——積分的收斂定理——被係統地呈現: 單調收斂定理 (MCT) 法圖引理 (Fatou's Lemma) 占優收斂定理 (DCT) 這些定理構成瞭傅立葉分析、概率論和 PDE 理論中處理積分運算的基石。 第四部分:$L^p$ 空間導論——賦範空間的初步探索 在拓撲和測度論的框架下,本部分開始將焦點轉嚮函數空間,特彆是那些具有內在度量的空間——$L^p$ 空間,為後續的巴拿赫空間理論做鋪墊。 1. $L^p$ 空間的定義與範數: 基於勒貝格積分,我們定義瞭 $L^p(mu)$ 空間,並利用Minkowski 不等式證明瞭 $L^p$ 範數的確立,確認瞭 $L^p$ 空間是一個賦範空間。 2. 希爾伯特空間的前奏: 雖然完整的希爾伯特空間理論將在後續捲冊中詳述,但在本部分,我們首次引入瞭內積的概念,並討論瞭在 $L^2$ 空間中內積誘導的範數所帶來的幾何直觀。正交性的概念被初步引入,為傅裏葉級數和正交分解埋下伏筆。 3. 積分算子的初步分析: 我們對最基本的積分算子進行瞭初步的考察,理解它們在 $L^p$ 空間中的連續性,這為理解更一般化的算子理論打下瞭堅實的基礎。 通過對拓撲、完備性、測度論和 $L^p$ 空間的係統性梳理,本書為讀者提供瞭一個堅實的基礎,使其能夠自信地步入更高級的泛函分析領域,理解現代數學分析的內在邏輯和強大威力。本書的特點在於強調概念之間的內在聯係,確保讀者不僅知道“是什麼”,更理解“為什麼是這樣”。