实变函数与泛函分析.ppt

1,实变函数与泛函分析,基础部专业教研室主讲人孙士国,2,1.实变函数的内容（一）,顾名思义：实变函数论即讨论以实数为变量的函数中学学的函数概念都是以实数为变量的函数大学的数学分析，常微分方程也是研究的以实数为变量的函数实变函数论还有哪些内容可学呢？简单地说：实变函数论只做一件事，那就是恰当的改造积分定义使得更多的函数可积，使得操作更加灵活。,3,(2)Riemann可积的充要条件,f(x)在a,b上Riemann可积,4,Rieman积分的缺陷：,Rieman积分缺陷产生的根源：,分化呆板、苛刻：必须将定义域分成区间，无论区间多么小(x)的最大值都是，最小值都是。导致(x)的大小和之差恒为，无法任意小。,5,克服Rieman积分的缺陷的新思路：,6,实现新思路的攻关路线：,首要问题：如何规定不规则集合的长度？（第三章：测度论）,遗憾：不能对所有集合规定测度,退而求其次：探索哪些函数满足,（第四章：可测函数）,7,准备充分后就改造积分定义：,方法：随机应变直接规定,方法：根据初衷规定,（第五章：积分理论）,接着讨论积分的性质：,（第六章：微分与积分）,（第一章，第二章是必备公共基础）,8,2.实变函数与泛函的特点（一）,高度抽象，防不胜防：抽象到什么程度呢？有人用八个字概括为：“似是而非，似非而是”。在此举以下两例说明之：例：若许多同学站成一列，且男女生交叉排列，任意两个男生中间有女生，任意两个女生中间有男生，在其中任取一个片段，男女生的个数无非有三种可能，但男女生个数至多相差一个。任意两个有理数中有无理术，任意两个无理数中间有有理数，而任取一个片段，无理数却比有理数多得多1，即“似是而非”例：有理数在直线上密密麻麻，自然数在直线上稀稀拉拉，如果以前有人说自然数与有理数一样多的话，没人敢承认，而实变函数与泛函分析通过严密论证该结论无可非议。这就是所谓“似非而是”。,9,2.实变函数与泛函的特点（二）,例题少、定理、定义、引理、推论多，理论性强：,理论性强是由于实变函数与泛函分析的内容结构所决定的，因它只做一件事：恰当的改造积分定义使得更多的函数可积。这就使得实变函数与泛函分析的绝大部分篇幅都是在作理论上的准备，很少有应用、例题的原因。但从另一个角度讲，实变函数论的习题几乎全是证明题，而定理、引理、推论的证明本身就是一些典型的，带证明示范性的例子。,10,3.学习实变函数与泛函的方法（三）,由于实变函数与泛函高度抽象、理论性强，对于每一个尚未证明的结论都应持谨慎态度，不能简单类比后就盲目承认和否定，必须严格论证或举出反例，否则就有可能出现例、例类似的错误。,11,3.学习实变函数与泛函的方法（二）,尽管凭直观想象可能会出现例1、例2那样“似是而非，似非而是”的结论，但不能因噎废食，在每一个定理、引理、推论的证明之前都应尽量想象其合理的直观意义。直观解释虽然不能代替严格的论证，却会给我们的证明带来开阔思路的启迪，直观想象永远是数学各分支发现联系、揭示规律、猜测命题的重要依据和行之有效的手段之一。,12,4.学习实变函数论的方法（四）,既然实变函数与泛函是数学分析研究范围、内容的扩展，研究结果的改进和完善，新旧知识之间就难免存在诸多内在联系，及时复习相关旧知识以达温故而知新的目的，注重体会如何借鉴旧方法来解决新问题的思路，同时特别注意新方法与旧方法实质区别之处，把握创新点。,