Lineare Funktionalanalysis: eine anwendungsorientierte Einführung
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
---|---|
Format: | Elektronisch E-Book |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
2006
|
Ausgabe: | 5., überarb. Aufl. |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | BFB01 BHS01 BTU01 FFW01 FHA01 FHM01 FHN01 FHR01 FKE01 FRO01 TUM01 UBA01 UBM01 UBR01 UBT01 UBW01 UBY01 UER01 Volltext Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | 1 Online-Ressource |
ISBN: | 3540341862 9783540341864 9783540341871 |
DOI: | 10.1007/3-540-34187-0 |
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Datensatz im Suchindex
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adam_text | Inhaltsverzeichnis
Einleitung 1
0 Strukturen 9
0.1 Skalarprodukt 9
0.3 Orthogonalität 11
0.4 Norm 12
0.6 Metrik 15
0.8 Beispiele von Metriken 15
0.9 Kugeln und Abstand von Mengen 17
0.10 Offene und abgeschlossene Mengen 18
0.11 Topologie 19
0.12 Vergleich von Topologien 20
0.13 Vergleich von Normen 20
0.15 Konvergenz und Stetigkeit 21
0.16 Konvergenz in metrischen Räumen 23
0.18 Vollständigkeit 25
0.19 Banachräume und Hilberträume 26
0.20 Folgenräume 26
0.21 Vervollständigung 28
U0 Übungen 30
U0.6 Vollständigkeit des Euklidischen Raumes 33
U0.7 Nichtvollständiger Funktionenraum 33
U0.9 Hausdorff Abstand von Mengen 34
1 Funktionenräume 37
1.1 Beschränkte Funktionen 37
1.2 Stetige Funktionen auf kompakten Mengen 38
1.3 Stetige Funktionen 39
1.4 Träger einer Funktion 41
1.5 Differenzierbare Funktionen 41
1.6 Hölderstetige Funktionen 43
1.8 Maße 45
1.10 Messbare Funktionen 47
1.13 Lebesgue Räume 49
X Inhaltsverzeichnis
1.16 Hölder Ungleichung 51
1.17 Majorantenkriterium in Lp 54
1.18 Minkowski Ungleichung 54
1.19 Satz von Fischer Riesz 55
1.21 Vitali Konvergenzsatz 56
1.23 Allgemeiner Lebesgue Konvergenzsatz 59
1.25 Sobolev Räume 62
Ul Übungen 66
U1.3 Standard Testfunktion 66
U1.4 Lp Norm für p » oo 66
U1.6 Fundamentalsatz der Differential und Integralrechnung .... 67
AI Lebesgue Integral 71
A1.3 Elementares Lebesgue Maß 72
A1.4 Äußeres Maß 73
AI.5 Treppenfunktionen 74
Al.6 Elementares Integral 74
AI.8 Lebesgue integrierbare Funktionen 78
AI.10 Axiome des Lebesgue Integrals 79
AI.14 Integrierbare Mengen 84
AI.15 Maßerweiterung 86
AI.18 Satz von Egorov 90
AI.19 Majorantenkriterium 90
AI.20 Lemma von Fatou 92
AI.21 Konvergenzsatz von Lebesgue 93
2 Teilmengen von Funktionenräumen 95
2.1 Konvexe Mengen 95
2.2 Projektionssatz 96
2.4 Fast orthogonales Element 99
2.5 Kompaktheit 100
2.11 Satz von Arzelä Ascoli (Kompaktheit in C°) 105
2.12 Faltung 107
2.13 Dirac Folge 109
2.15 Satz von Riesz (Kompaktheit in V) 112
2.17 Beispiele separabler Räume 115
2.18 Abschneidefunktion 117
2.19 Partition der Eins 117
2.21 Fundamentallemma der Variationsrechnung 121
2.22 Lokale Approximation von Sobolev Funktionen 121
2.24 Produktregel für Sobolev Funktionen 123
2.25 Kettenregel für Sobolev Funktionen 124
U2 Übungen 126
U2.4 Strikt konvexe Räume 127
U2.5 Trennungssatz imE 128
U2.6 Konvexe Funktionen 129
Inhaltsverzeichnis XI
U2.7 Charakterisierung konvexer Funktionen 130
U2.8 Stützebenen 131
U2.9 Jensen sche Ungleichung 132
U2.ll Raum Lp für p 1 133
U2.13 Kompakte Mengen in f 134
U2.15 Vergleich der Hölderräume 136
U2.16 Kompaktheit bzgl. Hausdorff Metrik 136
U2.18 Stetige Fortsetzung 137
U2.19 Satz von Dini 138
U2.20 Nichtapproximierbarkeit in COa 138
U2.21 Kompakte Mengen in L 139
3 Lineare Operatoren 141
3.2 Lineare Operatoren 141
3.7 Neumann Reihe 146
3.8 Satz über invertierbare Operatoren 147
3.9 Analytische Funktionen von Operatoren 147
3.10 Beispiele (Exponentialfunktion) 147
3.12 Lineare Differentialoperatoren 149
3.13 Hilbert Schmidt Integraloperatoren 149
3.15 Distributionen (Der Raum V (ü)) 151
3.18 Topologie auf C£°(/?) 155
3.19 Der Raum V(ü) 156
U3 Übungen 159
U3.3 Eindeutige Fortsetzung linearer Abbildungen 159
U3.4 Limes linearer Abbildungen 160
4 Lineare Funktionale 163
4.1 Riesz scher Darstellungssatz 163
4.2 Satz von Lax Milgram 164
4.4 Elliptische Randwertprobleme 167
4.5 Schwache Randwertprobleme 169
4.6 Existenzsatz für Neumann Problem 170
4.7 Poincare Ungleichung 171
4.8 Existenzsatz für Dirichlet Problem 171
4.10 Variationsmaß 172
4.11 Satz von Radon Nikodym 173
4.12 Dualraum von V für p oo 175
4.14 Satz von Hahn Banach 179
4.15 Satz von Hahn Banach für lineare Funktionale 181
4.19 Räume additiver Maße 184
4.20 Räume regulärer Maße 185
4.22 Satz von Riesz Radon 186
4.24 Funktionen beschränkter Variation 190
U4 Übungen 193
XII Inhaltsverzeichnis
U4.1 Duale Norm auf ET 193
U4.2 Dualraum des Kreuzprodukts 193
U4.3 Integralgleichung 193
U4.5 Dualraum von Cm(I) 195
U4.6 Dualraum von Co und c 197
U4.8 Positive Funktionale auf C# 199
U4.9 Funktionen mit beschränkter Variation 200
U4.10 Darstellung von C°([a, ]) 202
A4 Aussagen aus der Maßtheorie 204
A4.1 Jordan Zerlegung 204
A4.2 Hahn Zerlegung 205
A4.5 Lemma von Alexandrov 209
A4.7 Satz von Lusin 210
A4.8 Produktmaß 211
A4.10 Satz von Fubini 214
5 Prinzip der gleichmäßigen Beschränktheit 217
5.1 Baire scher Kategoriensatz 217
5.2 Prinzip der gleichmäßigen Beschränktheit 217
5.3 Satz von Banach Steinhaus 218
5.7 Satz von der offenen Abbildung 220
5.8 Satz von der inversen Abbildung 221
5.9 Satz vom abgeschlossenen Graphen 221
U5 Übungen 222
U5.2 Punktweise Konvergenz in _£?(X; Y) 222
U5.4 Sesquilinearformen 223
6 Schwache Konvergenz 225
6.1 Schwache Konvergenz 225
6.2 Einbettung in den Bidualraum 226
6.7 Schwache Topologie 231
6.8 Reflexivität 232
6.12 Trennungssatz 237
6.14 Lemma von Mazur 239
6.16 Allgemeine Poincare Ungleichung 240
6.17 Elliptisches Minimumproblem 241
U6 Übungen 248
U6.4 Schwache Konvergenz in C° 249
U6.7 Schwache Konvergenz oszillierender Funktionen 252
U6.8 Variationsungleichung 253
A6 Eigenschaften von Sobolev Funktionen 256
A6.1 Rellich scher Einbettungssatz in Hron p(i7) 256
A6.2 Lipschitz Rand 257
A6.3 Lokalisierung 259
A6.4 Rellich scher Einbettungssatz in Hm p(Q) 259
Inhaltsverzeichnis XIII
A6.5 Randintegral 261
A6.6 Spursatz 265
A6.8 Schwacher Gauß scher Satz 267
A6.12 Fortsetzungssatz für Sobolev Funktionen 272
A6.13 Einbettungssatz auf den Rand 272
A6.14 Schwache Folgenkompaktheit in Ll{ß) 273
A6.15 Satz von Vitali Hahn Saks 279
7 Endlich dimensionale Approximation 281
7.3 Schauder Basis 284
7.4 Duale Basis 285
7.6 Bessel sche Ungleichung 288
7.7 Orthonormalbasis 288
7.10 Weierstraß scher Approximationssatz 292
7.13 Lineare Projektionen 295
7.14 Stetige Projektionen 296
7.15 Satz vom abgeschlossenen Komplement 297
7.21 Stückweise konstante Approximation 301
7.22 Stetige stückweise lineare Approximation 305
7.23 Ritz Galerkin Approximation 307
7.25 Cea Lemma 308
U7 Übungen 310
U7.1 Hamelbasis 310
U7.2 Unstetige lineare Abbildungen 310
U7.8 Projektoren in L2 (] n, n [) 312
8 Kompakte Operatoren 315
8.1 Kompakte Operatoren 315
8.6 Einbettungssatz in Hölder Räumen 321
8.7 Sobolev Zahl 323
8.8 Satz von Sobolev 325
8.9 Einbettungssatz in Sobolev Räumen 328
8.11 Satz von Morrey 331
8.13 Einbettungssatz von Sobolev Räumen in Holder Räume .... 333
8.14 Inverser Laplace Operator 335
8.15 Hilbert Schmidt Integraloperatoren 336
8.16 Schur Integraloperatoren 338
8.17 Fundamentallösung des Laplace Operators 342
8.18 Singuläre Integraloperatoren 343
8.19 Hölder Korn Lichtenstein Ungleichung 344
8.20 Calderon Zygmund Ungleichung 346
U8 Übungen 348
U8.2 Ehrling Lemma 348
U8.8 Sobolev Räume auf IR 351
U8.9 Einbettungssatz im M 352
XIV Inhaltsverzeichnis
U8.10 Poincare Ungleichungen 353
U8.13 Nukleare Operatoren 354
U8.15 Dimensionsabschätzung für Eigenräume 354
A8 Calderon Zygmund Ungleichung 357
9 Spektrum kompakter Operatoren 369
9.6 Fredholm Operatoren 372
9.9 Spektralsatz für kompakte Operatoren 377
9.11 Fredholm Alternative 381
9.12 Endlich dimensionaler Fall 381
9.13 Jordan Normalform 381
9.14 Reeller Fall 382
10 Selbstadjungierte Operatoren 385
10.1 Adjungierter Operator 385
10.2 Hilbertraum Adjungierte 385
10.4 Annihilator 386
10.6 Satz von Schauder 387
10.8 Satz von Fredholm 389
10.9 Normale Operatoren 389
10.12 Spektralsatz für kompakte normale Operatoren 391
10.14 Eigenwertproblem als Variationsproblem 393
10.15 Selbstadjungierter Integraloperator 395
10.16 Eigenwertproblem für den Laplace Operator 396
U10 Übungen 403
U10.1 Adjungierte Abbildung auf C° 403
A10 L2 Regularitätstheorie 408
A10.2 Satz von Friedrichs 409
Literaturverzeichnis 415
Symbolverzeichnis 417
Sachverzeichnis 421
|
adam_txt |
Inhaltsverzeichnis
Einleitung 1
0 Strukturen 9
0.1 Skalarprodukt 9
0.3 Orthogonalität 11
0.4 Norm 12
0.6 Metrik 15
0.8 Beispiele von Metriken 15
0.9 Kugeln und Abstand von Mengen 17
0.10 Offene und abgeschlossene Mengen 18
0.11 Topologie 19
0.12 Vergleich von Topologien 20
0.13 Vergleich von Normen 20
0.15 Konvergenz und Stetigkeit 21
0.16 Konvergenz in metrischen Räumen 23
0.18 Vollständigkeit 25
0.19 Banachräume und Hilberträume 26
0.20 Folgenräume 26
0.21 Vervollständigung 28
U0 Übungen 30
U0.6 Vollständigkeit des Euklidischen Raumes 33
U0.7 Nichtvollständiger Funktionenraum 33
U0.9 Hausdorff Abstand von Mengen 34
1 Funktionenräume 37
1.1 Beschränkte Funktionen 37
1.2 Stetige Funktionen auf kompakten Mengen 38
1.3 Stetige Funktionen 39
1.4 Träger einer Funktion 41
1.5 Differenzierbare Funktionen 41
1.6 Hölderstetige Funktionen 43
1.8 Maße 45
1.10 Messbare Funktionen 47
1.13 Lebesgue Räume 49
X Inhaltsverzeichnis
1.16 Hölder Ungleichung 51
1.17 Majorantenkriterium in Lp 54
1.18 Minkowski Ungleichung 54
1.19 Satz von Fischer Riesz 55
1.21 Vitali Konvergenzsatz 56
1.23 Allgemeiner Lebesgue Konvergenzsatz 59
1.25 Sobolev Räume 62
Ul Übungen 66
U1.3 Standard Testfunktion 66
U1.4 Lp Norm für p » oo 66
U1.6 Fundamentalsatz der Differential und Integralrechnung . 67
AI Lebesgue Integral 71
A1.3 Elementares Lebesgue Maß 72
A1.4 Äußeres Maß 73
AI.5 Treppenfunktionen 74
Al.6 Elementares Integral 74
AI.8 Lebesgue integrierbare Funktionen 78
AI.10 Axiome des Lebesgue Integrals 79
AI.14 Integrierbare Mengen 84
AI.15 Maßerweiterung 86
AI.18 Satz von Egorov 90
AI.19 Majorantenkriterium 90
AI.20 Lemma von Fatou 92
AI.21 Konvergenzsatz von Lebesgue 93
2 Teilmengen von Funktionenräumen 95
2.1 Konvexe Mengen 95
2.2 Projektionssatz 96
2.4 Fast orthogonales Element 99
2.5 Kompaktheit 100
2.11 Satz von Arzelä Ascoli (Kompaktheit in C°) 105
2.12 Faltung 107
2.13 Dirac Folge 109
2.15 Satz von Riesz (Kompaktheit in V) 112
2.17 Beispiele separabler Räume 115
2.18 Abschneidefunktion 117
2.19 Partition der Eins 117
2.21 Fundamentallemma der Variationsrechnung 121
2.22 Lokale Approximation von Sobolev Funktionen 121
2.24 Produktregel für Sobolev Funktionen 123
2.25 Kettenregel für Sobolev Funktionen 124
U2 Übungen 126
U2.4 Strikt konvexe Räume 127
U2.5 Trennungssatz imE" 128
U2.6 Konvexe Funktionen 129
Inhaltsverzeichnis XI
U2.7 Charakterisierung konvexer Funktionen 130
U2.8 Stützebenen 131
U2.9 Jensen'sche Ungleichung 132
U2.ll Raum Lp für p 1 133
U2.13 Kompakte Mengen in f 134
U2.15 Vergleich der Hölderräume 136
U2.16 Kompaktheit bzgl. Hausdorff Metrik 136
U2.18 Stetige Fortsetzung 137
U2.19 Satz von Dini 138
U2.20 Nichtapproximierbarkeit in COa 138
U2.21 Kompakte Mengen in L" 139
3 Lineare Operatoren 141
3.2 Lineare Operatoren 141
3.7 Neumann Reihe 146
3.8 Satz über invertierbare Operatoren 147
3.9 Analytische Funktionen von Operatoren 147
3.10 Beispiele (Exponentialfunktion) 147
3.12 Lineare Differentialoperatoren 149
3.13 Hilbert Schmidt Integraloperatoren 149
3.15 Distributionen (Der Raum V'(ü)) 151
3.18 Topologie auf C£°(/?) 155
3.19 Der Raum V(ü) 156
U3 Übungen 159
U3.3 Eindeutige Fortsetzung linearer Abbildungen 159
U3.4 Limes linearer Abbildungen 160
4 Lineare Funktionale 163
4.1 Riesz'scher Darstellungssatz 163
4.2 Satz von Lax Milgram 164
4.4 Elliptische Randwertprobleme 167
4.5 Schwache Randwertprobleme 169
4.6 Existenzsatz für Neumann Problem 170
4.7 Poincare Ungleichung 171
4.8 Existenzsatz für Dirichlet Problem 171
4.10 Variationsmaß 172
4.11 Satz von Radon Nikodym 173
4.12 Dualraum von V für p oo 175
4.14 Satz von Hahn Banach 179
4.15 Satz von Hahn Banach für lineare Funktionale 181
4.19 Räume additiver Maße 184
4.20 Räume regulärer Maße 185
4.22 Satz von Riesz Radon 186
4.24 Funktionen beschränkter Variation 190
U4 Übungen 193
XII Inhaltsverzeichnis
U4.1 Duale Norm auf ET 193
U4.2 Dualraum des Kreuzprodukts 193
U4.3 Integralgleichung 193
U4.5 Dualraum von Cm(I) 195
U4.6 Dualraum von Co und c 197
U4.8 Positive Funktionale auf C# 199
U4.9 Funktionen mit beschränkter Variation 200
U4.10 Darstellung von C°([a, ])' 202
A4 Aussagen aus der Maßtheorie 204
A4.1 Jordan Zerlegung 204
A4.2 Hahn Zerlegung 205
A4.5 Lemma von Alexandrov 209
A4.7 Satz von Lusin 210
A4.8 Produktmaß 211
A4.10 Satz von Fubini 214
5 Prinzip der gleichmäßigen Beschränktheit 217
5.1 Baire'scher Kategoriensatz 217
5.2 Prinzip der gleichmäßigen Beschränktheit 217
5.3 Satz von Banach Steinhaus 218
5.7 Satz von der offenen Abbildung 220
5.8 Satz von der inversen Abbildung 221
5.9 Satz vom abgeschlossenen Graphen 221
U5 Übungen 222
U5.2 Punktweise Konvergenz in _£?(X; Y) 222
U5.4 Sesquilinearformen 223
6 Schwache Konvergenz 225
6.1 Schwache Konvergenz 225
6.2 Einbettung in den Bidualraum 226
6.7 Schwache Topologie 231
6.8 Reflexivität 232
6.12 Trennungssatz 237
6.14 Lemma von Mazur 239
6.16 Allgemeine Poincare Ungleichung 240
6.17 Elliptisches Minimumproblem 241
U6 Übungen 248
U6.4 Schwache Konvergenz in C° 249
U6.7 Schwache Konvergenz oszillierender Funktionen 252
U6.8 Variationsungleichung 253
A6 Eigenschaften von Sobolev Funktionen 256
A6.1 Rellich'scher Einbettungssatz in Hron'p(i7) 256
A6.2 Lipschitz Rand 257
A6.3 Lokalisierung 259
A6.4 Rellich'scher Einbettungssatz in Hm p(Q) 259
Inhaltsverzeichnis XIII
A6.5 Randintegral 261
A6.6 Spursatz 265
A6.8 Schwacher Gauß'scher Satz 267
A6.12 Fortsetzungssatz für Sobolev Funktionen 272
A6.13 Einbettungssatz auf den Rand 272
A6.14 Schwache Folgenkompaktheit in Ll{ß) 273
A6.15 Satz von Vitali Hahn Saks 279
7 Endlich dimensionale Approximation 281
7.3 Schauder Basis 284
7.4 Duale Basis 285
7.6 Bessel'sche Ungleichung 288
7.7 Orthonormalbasis 288
7.10 Weierstraß'scher Approximationssatz 292
7.13 Lineare Projektionen 295
7.14 Stetige Projektionen 296
7.15 Satz vom abgeschlossenen Komplement 297
7.21 Stückweise konstante Approximation 301
7.22 Stetige stückweise lineare Approximation 305
7.23 Ritz Galerkin Approximation 307
7.25 Cea Lemma 308
U7 Übungen 310
U7.1 Hamelbasis 310
U7.2 Unstetige lineare Abbildungen 310
U7.8 Projektoren in L2 (] n, n [) 312
8 Kompakte Operatoren 315
8.1 Kompakte Operatoren 315
8.6 Einbettungssatz in Hölder Räumen 321
8.7 Sobolev Zahl 323
8.8 Satz von Sobolev 325
8.9 Einbettungssatz in Sobolev Räumen 328
8.11 Satz von Morrey 331
8.13 Einbettungssatz von Sobolev Räumen in Holder Räume . 333
8.14 Inverser Laplace Operator 335
8.15 Hilbert Schmidt Integraloperatoren 336
8.16 Schur Integraloperatoren 338
8.17 Fundamentallösung des Laplace Operators 342
8.18 Singuläre Integraloperatoren 343
8.19 Hölder Korn Lichtenstein Ungleichung 344
8.20 Calderon Zygmund Ungleichung 346
U8 Übungen 348
U8.2 Ehrling Lemma 348
U8.8 Sobolev Räume auf IR" 351
U8.9 Einbettungssatz im M" 352
XIV Inhaltsverzeichnis
U8.10 Poincare Ungleichungen 353
U8.13 Nukleare Operatoren 354
U8.15 Dimensionsabschätzung für Eigenräume 354
A8 Calderon Zygmund Ungleichung 357
9 Spektrum kompakter Operatoren 369
9.6 Fredholm Operatoren 372
9.9 Spektralsatz für kompakte Operatoren 377
9.11 Fredholm Alternative 381
9.12 Endlich dimensionaler Fall 381
9.13 Jordan Normalform 381
9.14 Reeller Fall 382
10 Selbstadjungierte Operatoren 385
10.1 Adjungierter Operator 385
10.2 Hilbertraum Adjungierte 385
10.4 Annihilator 386
10.6 Satz von Schauder 387
10.8 Satz von Fredholm 389
10.9 Normale Operatoren 389
10.12 Spektralsatz für kompakte normale Operatoren 391
10.14 Eigenwertproblem als Variationsproblem 393
10.15 Selbstadjungierter Integraloperator 395
10.16 Eigenwertproblem für den Laplace Operator 396
U10 Übungen 403
U10.1 Adjungierte Abbildung auf C° 403
A10 L2 Regularitätstheorie 408
A10.2 Satz von Friedrichs 409
Literaturverzeichnis 415
Symbolverzeichnis 417
Sachverzeichnis 421 |
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