《數(shù)學(xué)分析講義(第2冊)》是作者在清華大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)系(1987-2003)及北京大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院(2003-2009)給本科生講授數(shù)學(xué)分析課的講稿的基礎(chǔ)上編成的。一方面,作者力求以近代數(shù)學(xué)(集合論,拓撲,測度論,微分流形和微分形式)的語言來介紹數(shù)學(xué)分析的基本知識,以使同學(xué)盡早熟悉近代數(shù)學(xué)文獻中的表述方式。另一方面在篇幅允許的范圍內(nèi),作者盡可能地介紹數(shù)學(xué)分析與其他學(xué)科(特別是物理學(xué))的聯(lián)系,以使同學(xué)理解自然現(xiàn)象一直是數(shù)學(xué)發(fā)展的重要源泉。全書分為三冊。第一冊包括:集合與映射,實數(shù)與復(fù)數(shù),極限,連續(xù)函數(shù)類,一元微分學(xué)和一元函數(shù)的Riemann積分;第二冊包括:點集拓撲初步,多元微分學(xué),測度和積分;第三冊包括:Fourier分析初步,廣義函數(shù),復(fù)分析,微分流形,重線性代數(shù),微分形式和流形上的積分學(xué)。每章都配有豐富的習(xí)題,它除了提供同學(xué)訓(xùn)練和熟悉正文中的內(nèi)容外,也介紹了許多補充知識。
《數(shù)學(xué)分析講義(第2冊)》可作為高等院校數(shù)學(xué)系攻讀數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、計算數(shù)學(xué)的本科生數(shù)學(xué)分析課程的教材或教學(xué)參考書,也可作為需要把數(shù)學(xué)當(dāng)做重要工具的同學(xué)(例如攻讀物理的同學(xué))的教學(xué)參考書。
第7章 點集拓撲初步
7.1 拓撲空間
7.2 連續(xù)映射
7.3 度量空間
7.4 拓撲子空間,拓撲空間的積和拓撲空間的商
7.5 完備度量空間
7.6 緊空間
7.7 Stone-Weierstrass逼近定理
57.8 連通空間
7.9 習(xí)題
7.10 補充教材:Urysohn引理
進一步閱讀的參考文獻
第8章 多元微分學(xué)
8.1 微分和導(dǎo)數(shù)
8.2 中值定理
8.3 方向?qū)?shù)和偏導(dǎo)數(shù)
8.4 高階偏導(dǎo)數(shù)與Taylor公式
8.5 反函數(shù)定理與隱函數(shù)定理
8.6 單位分解
8.7 一次微分形式與線積分
8.7.1 一次微分形式與它的回拉
8.7.2 一次微分形式的線積分
8.8 習(xí)題
8.9 補充教材一:線性賦范空間上的微分學(xué)及變分法初步
8.9.1 線性賦范空間上的重線性映射
8.9.2 連續(xù)重線性映射空間
8.9.3 映射的微分
8.9.4 有限增量定理
8.9.5 映射的偏導(dǎo)數(shù)
8.9.6 高階導(dǎo)數(shù)
8.9.7 Taylor公式
8.9.8 變分法初步
8.9.9 無限維空間的隱函數(shù)定理
8.10 補充教材二:經(jīng)典力學(xué)中的:Hamilton原理
8.10.1 Lagrange方程組和最小作用量原理
8.10.2 Hamilton方程組和Hamiltom原理進一步閱讀的參考文獻
第9章 測度
9.1 可加集函數(shù)
9.2 集函數(shù)的可數(shù)可加性
9.3 外測度
9.4 構(gòu)造測度
9.5 度量外測度
9.6 Lebesgue不可測集的存在性
9.7 習(xí)題
進一步閱讀的參考文獻
第10章 積分
10.1 可測函數(shù)
10.2 積分的定義及其初等性質(zhì)
10.3 積分號與極限號的交換
10.4 Lebesgue積分與Riemann積分的比較
10.5 Futfini-ronelli定理
10.6 Jacobi矩陣與換元公式
10.7 Lebesgue函數(shù)空間
10.7.1 LP空間的定義
10.7.2 LP空間的完備性
10.7.3 Hanner不等式
10.7.4 LP的對偶空間
10.7.5 Radon-Nikodym定理
10.7.6 Hilbert空間
10.7.7 關(guān)于微積分學(xué)基本定理
10.8 二次微分形式的面積分
10.8.1 一次微分形式的外微分
10.8.2 二次微分形式和平面的定向
10.8.3 二次微分形式的回拉和積分
10.8.4 三維空間的二次微分形式
10.8.5 平面上的Green公式
10.9 習(xí)題
進一步閱讀的參考文獻
參考文獻
名詞索引
本講義的第三章討論了實數(shù)列和復(fù)數(shù)列(與實函數(shù)和復(fù)函數(shù))的極限概念。每引進一個極限概念,都必須重復(fù)基本上相似的敘述。在極限概念的基礎(chǔ)上第四章討論了(實數(shù)域到實數(shù)域,實數(shù)域到復(fù)數(shù)域,復(fù)數(shù)域到復(fù)數(shù)域的)映射的連續(xù)性概念。每引進一個連續(xù)映射的概念,也必須重復(fù)基本上相似的敘述。有時對于某種特殊情形(例如,在閉區(qū)間[a,6]的端點a或b處函數(shù)的連續(xù)性),還必須另加說明。在第四章中還討論了函數(shù)列的一致收斂性概念,它在許多方面和數(shù)列收斂概念相似,但必須重復(fù)進行討論。在數(shù)學(xué)的進一步發(fā)展中,我們還會遇到類似的收斂性與連續(xù)性的概念,它們雖然互相有異,但在許多方面極其相似。因此,有必要把所有這樣的問題放在一個更大的、更為抽象的框架中統(tǒng)一處理,以免不必要的重復(fù)。在54。5 的第18題中,我們知道,R到R的映射的連續(xù)性概念可以通過R上的開集概念來刻畫。這就是我們將在本章引進由開集概念刻畫的“拓撲空間’’這個抽象的數(shù)學(xué)概念的緣由。我們只介紹拓撲空間理論中的已成為分析學(xué)的重要工具的數(shù)學(xué)概念和結(jié)果。事實上,這些概念已成為數(shù)學(xué)界常用的共同語言,不了解它們將使我們難于與當(dāng)今數(shù)學(xué)界進行真正的交流。所以,同學(xué)們有必要努力掌握它。