Лектор: Дайняк Виктор Владимирович, кандидат физ.-мат. наук.
Экзаменационные вопросы по курсу "Функциональный анализ и интегральные уравнения"
3-й курс, 5-й семестр 2000-2001 учебного года.
Методички
Вопросы за 2000-2001 учебный год.
- Кольцо, полукольцо, алгебра. Структура кольца, порожденного полукольцом.
- Мера как функция, её s-аддитивность, свойства меры на кольце.
- Продолжение меры с полукольца на кольцо.
- Внешняя мера и её свойства.
- Измеримые по Лебегу множества. Критерий измеримости.
- s-аддитивность меры Лебега, s-алгебра измеримых множеств.
- Продолжение s-конечной меры. Измеримые множества на числовой прямой.
- Мера Лебега-Стилтьеса её s-аддитивность.
- Абсолютно непрерывные меры, абсолютно непрерывные функции.
- Измеримые функции и алгебраические операции над ними.
- Сходимость на множестве измеримых функций. Сходимость почти всюду.
- Равномерная сходимость. Теорема Егорова.
- Интеграл Лебега от простых функций и его свойства.
- Интеграл Лебега на множестве конечной меры и его свойства.
- Абсолютная непрерывность и s-аддитивность интеграла Лебега.
- Предельный переход под знаком интеграла Лебега.
- Сравнение интеграла Лебега с интегралом Римана.
- Функции с ограниченным изменением. Теорема Родона-Никодима.
- Интеграл Лебега-Стилтьеса.
- Нормированные векторные пространства. Примеры. Свойства нормы.
- Неравенства Гельдера, Юнга, Минковского. Пространство CLp[a,b], l2
- Геометрия и топология нормированных векторных пространств.
- Внутренние, внешние, граничные и предельные точки. Примеры. Теорема о замкнутом множестве.
- Предел последовательности в нормированном пространстве. Теорема о точке прикосновения.
- Отображения в нормированных пространствах. Теорема о непрерывном отображении, непрерывность композиции отображений.
- Эквивалентные нормы. Теорема об эквивалентных нормах в конечномерных пространствах.
- Наилучшая аппроксимация в нормированных пространствах. Теоремы о её существовании и единственности.
- Банаховы пространста. Примеры. Принцип вложенных шаров.
- Всюду плотные и нигде не плотные множества. Примеры. Теорема Бэра о категориях.
- Ряды в банаховых пространствах. Критерий полноты пространства.
- Принцип сжимающих отображений к интегральным уравнениям Фредгольма второго рода.
- Принцип сжимающих отображений к интегральным уравнениям Вольтера второго рода.
- Предгильбертовы пространства. Свойства скалярного произведения. Примеры.
- Теорема о пополнении.
- Гильбертовы пространства. Примеры. Теорема о наилучшей аппроксимации.
- Проекция в гильбертовом пространстве. Теорема о проекции. Ортогональное дополнение.
- Разложение гильбертова пространства в прямую сумму. Теорема о плотном множестве.
- Ряды Фурье в гильбертовых пространствах. Теорема о разложении в ряд Фурье. Экстремальное свойство отрезка ряда Фурье.
- Теорема о полной ортонормированной системе в гильбертовом пространстве. Примеры полных ортонормированных систем в конкретных пространствах.
- Пространство Lp[a,b], p>=1, его полнота, всюду плотные множества в нем.
- Пространство Соболева H1[a,b], его полнота, всюду плотные множества в нем.
- Компактные множества в нормированных пространствах. Критерий компактности Хаусдорфа.
- Непрерывные отображения на компакте.
- Относительно компактные множества. Теорема Арцела Осколи.
- Лемма о почти перпендикуляре. Критерий конечномерности.
- Линейные ограниченные операторы. Ограниченность интегрального оператора.
- Интегральный оператор со слабо полярным ядром. Ограниченность и непрерывность.
- Пространства линейных ограниченных операторов. Равномерная сходимость. Примеры.
- Сильная сходимость в пространстве L(X,Y). Принцип равномерной ограниченности.
- Теорема Банаха-Штейнгауза.
- Обратные операторы. Левый и правый обратный операторы и разрешимость уравнения Ax=y.
- Непрерывная обратимость оператора и её критерий.
- Теорема Банаха об обратном операторе.
- Непрерывная обратимость оператора I-A, A-B.
- Замкнутые операторы. Примеры. Теорема Банаха о замкнутом операторе.
- Теорема Хана-Банаха о продолжении линейного ограниченного функционала.
- Следствия из теоремы Хана-Банаха.
- Сопряжённое пространство. Теорема Рисса об общем виде линейного ограниченного функционала в гильбертовом пространстве.
- Сопряжённое пространство. Теорема Рисса об общем виде линейного ограниченного функционала в пространстве непрерывных функций.
- Сопряжённый оператор и его применение.
- Самосопряжённый оператор в гильбертовом пространстве и его норма. Оператор проектирования.
- Пространство вполне непрерывных операторов.
- Теория Рисса-Шаудера. Замкнутость множеств R(I-A), R(I-A*).
- Первая теорема Фредгольма.
- Вторая теорема Фредгольма.
- Третья теорема Фредгольма. Альтернатива Фредгольма.
- Собственные значения и собственные векторы линейного вполне непрерывного самосопряжённого оператора в гильбертовом пространстве.
- Теорема Гильберта-Шмидта о разложении линейного вполне непрерывного самосопряжённого оператора в гильбертовом пространстве.