实变函数论

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出版者:清华大学出版社
作者:徐森林
出品人:
页数:424
译者:薛春华
出版时间:2009-8
价格:39.80元
装帧:平装
isbn号码:9787302195320
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《实变函数论》全书共分4章。第1章主要介绍集合论的基本知识、几个重要的集类。着重用势研究实函数。详细论证了Baire定理,并给出了它的应用。第2章和第3章比较完整地阐明一般测度理论和积分理论。突出描述了Lebesgue测度与Lebesgue积分理论,以及LebesgueStieltjes测度与LebesgueStieltjes积分理论。第4章引进了Banach空间(Lp,‖·‖p)(p≥1)和Hilbert空间(L2,〈,〉)并证明了一些重要定理。书中配备了大量的例题、练习题和复习题,可以训练学生分析问题和解决问题的能力,帮助他们打下分析数学和测度论方面扎实的数学基础。

《微积分的精妙世界:从黎曼到勒贝格的奇异旅程》 这部作品并非旨在详尽梳理“实变函数论”这一宏大理论的每一个技术细节,而是希望以一种更具人文关怀和哲学思辨的视角,探索数学分析领域中那些深邃而迷人的核心概念的诞生与演进。它是一次关于人类智力如何披荆斩棘,在看似抽象的数学世界中开辟出全新视野的记录,一次对“测量”与“积分”概念背后深刻含义的追问,一次对数学工具如何重塑我们理解世界方式的深度剖析。 本书的开篇,我们将回到微积分的奠基时代。牛顿与莱布尼茨的伟大创造,以其无与伦比的强大力量,为我们开启了描述运动与变化的可能。然而,随着科学技术的飞速发展,尤其是在物理学领域,一些前所未有的数学挑战逐渐浮现。诸如傅里叶级数对连续函数的表示能力,以及一些病态函数的出现,都使得早期朴素的积分概念显得捉襟见肘。我们将在书中细致地描绘这一历史进程,展示当时数学家们所面临的困境,以及他们是如何在这些挑战面前,不断地反思与革新。 接下来,我们将深入探讨黎曼积分的诞生及其贡献。黎曼作为19世纪最杰出的数学家之一,他提出的黎曼积分,极大地拓展了可积分函数的范围,并为严格定义积分奠定了坚实的基础。我们将剥离复杂的公式推导,而是着重于阐释黎曼积分的核心思想:如何通过将函数的定义域分割成无穷小区间,并用矩形面积来近似其下方区域,从而“逼近”出积分的真实值。我们会分析黎曼积分的优势,例如其在连续函数和有界变差函数上的成功应用,但同时也会指出其局限性——对于那些“太过粗糙”的函数,黎曼积分的定义便无能为力,这为后续的理论发展留下了空间。 然后,我们将迎来勒贝格积分的划时代革命。20世纪初,亨利·勒贝格,这位数学史上的巨人,以其非凡的洞察力,彻底颠覆了积分的定义。勒贝格积分并非像黎曼那样,将“x轴”作为分割的对象,而是将“y轴”(函数的值域)作为分割的焦点。我们将形象地比喻,黎曼积分是在“垂直切片”,而勒贝格积分则是在“水平切片”。勒贝格积分的核心在于“测度”——一个比长度、面积、体积更一般化的概念,它赋予了我们量化任意集合大小的能力。本书将详细介绍测度的基本思想,包括可测集合、外测度以及外测度如何通过Carathéodory外测度定理构造出σ-代数上的测度。我们将重点阐述勒贝格积分的构造过程,展示它如何通过对函数值域进行划分,并计算相应集合的测度来定义积分。 本书将不厌其烦地展示勒贝格积分的强大之处。与黎曼积分相比,勒贝格积分的处理范围更为广泛,它能够成功地积分更为“怪异”的函数,例如处处不连续的函数,以及某些具有奇异行为的函数。更重要的是,勒贝格积分在处理无穷序列的积分时表现出惊人的优越性。我们将深入探讨勒贝格积分下的重要收敛定理,如单调收敛定理、Fatou引理以及占优收敛定理。这些定理是现代数学分析的基石,它们不仅使得处理无穷级数和极限变得更加容易,而且在概率论、泛函分析等众多数学分支中扮演着核心角色。我们将用直观的语言和生动的例子,解释这些定理的含义,以及它们如何解决了黎曼积分在处理极限运算时所遇到的诸多难题。 在探索微积分历史进程的同时,本书也将穿插数学家们的人生故事和他们所处的时代背景。我们将看到,数学理论的进步并非一蹴而就,而是充满了漫长的探索、激烈的争论,以及非凡的智慧碰撞。从柯西的严谨分析,到狄利克雷对函数概念的抽象化,再到波莱尔对测度论的初步探索,最后是勒贝格的集大成之作,每一位数学家都为这个宏伟的理论添砖加瓦。我们将努力还原那个充满活力的数学时代,展现数学家们是如何在思想的激荡中,不断挑战旧的边界,开创新的天地。 本书还将关注“测度”这一概念的哲学意义。测度不仅仅是数学上的工具,它还深刻地影响了我们对“大小”和“集合”的理解。它使得我们能够对那些在直觉上难以把握的、极其复杂的集合进行量化。我们将探讨测度的普遍性,以及它在不同领域中的应用,例如在概率论中,测度就是概率的抽象形式,它赋予了我们量化事件发生可能性的数学框架。 此外,本书也将简要触及一些与实变函数论相关的进阶概念,但会避免深入复杂的证明。例如,我们会提及Lp空间的概念,这是一个由具有p次可积函数的集合构成的函数空间,它在泛函分析和偏微分方程等领域有着极其重要的应用。我们也会稍微提及Radon-Nikodym定理,它揭示了在一定条件下,一个测度可以被另一个测度“密度”地表示,这对于理解测度的性质有着重要的意义。但这些内容都将以一种介绍性的姿态出现,旨在为读者提供一个更广阔的视野,而非进行深入的技术讲解。 本书的语言风格力求通俗易懂,同时又不失数学的严谨性。我们将大量运用类比、图示和历史故事,帮助读者理解那些抽象的数学概念。我们希望通过这种方式,让那些对数学分析感兴趣的读者,无论是否拥有深厚的专业背景,都能感受到微积分世界的神奇与美妙。 最后,本书将以对未来数学发展方向的展望作为结尾。勒贝格积分的诞生,为20世纪以来数学的蓬勃发展奠定了坚实的基础。现代概率论、泛函分析、调和分析等分支,都受益于实变函数论的深刻思想。我们将简要回顾这些领域的发展,并暗示着数学分析的魅力永无止境,总有新的问题等待着我们去探索,新的理论等待着我们去创造。 总而言之,《微积分的精妙世界:从黎曼到勒贝格的奇异旅程》是一部试图用更宽广的视角、更人文的笔触,去描绘数学分析核心概念演进历程的读物。它旨在激发读者对数学的兴趣,理解数学家们是如何通过不懈的努力,构建出描述我们所处世界的精妙数学语言。它是一次对智力探索的致敬,一次对抽象之美的礼赞。

作者简介

目录信息

第1章 集合运算、集合的势、集类
1.1 集合运算及其性质
1.2 集合的势(基数)、用势研究实函数
1.3 集类.环、σ环、代数、σ代数、单调类
1.4 Rn中的拓扑——开集、闭集、Gδ集、Fσ集、Borel集
1.5 Baire定理及其应用
1.6 闭集上连续函数的延拓定理、Cantor疏朗三分集、Cantor函数
第2章 测度理论
2.1 环上的测度、外测度、测度的延拓
2.2 σ有限测度、测度延拓的惟一性定理
2.3 Lebesgue测度、LebesgueStieltjes测度
*2.4 Jordan测度、Hausdorff测度
2.5 测度的典型实例和应用
第3章 积分理论
3.1 可测空间、可测函数
3.2 测度空间、可测函数的收敛性、Lebesgue可测函数的结构
3.3 积分理论
3.4 积分收敛定理(Lebesgue控制收敛定理、Levi引理、Fatou引理)
3.5 Lebesgue可积函数与连续函数、Lebesgue积分与Riemann积分
3.6 单调函数、有界变差函数、Vitali覆盖定理
3.7 重积分与累次积分、Fubini定理
3.8 变上限积分的导数、绝对(全)连续函数与NewtonLeibniz公式
*3.9 LebesgueStieltjes积分、RiemannStieltjes积分
第4章 函数空间Lp(p≥1)
4.1 Lp空间
4.2 L2空间
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的价值,我认为主要体现在其对现代泛函分析和概率论奠基作用的强调上。它不仅仅是讲解如何计算勒贝格积分那么简单,更重要的是,它构建了一个全新的、更具弹性的积分理论框架,这个框架是后续所有高级分析分支的共同语言。书中对$L^p$空间的引入和讨论,虽然篇幅不算特别长,但却非常到位,清晰地展示了完备性的重要意义,为理解巴拿赫空间的概念做好了铺垫。我印象最深的是关于测度与概率测度的对应关系那一部分,作者用了一种非常优雅的方式,将测度论的抽象工具直接应用到了随机现象的量化描述上,让人豁然开朗。我感觉,这本书的作者显然是一位深刻理解数学发展脉络的学者,他知道哪些地方需要点到为止,哪些地方必须深入挖掘,以确保读者能够看到理论背后的“为什么”而不是仅仅停留在“是什么”。它不拖泥带水,直插核心要害,对于想快速掌握现代分析工具箱的人来说,无疑是一剂猛药。

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这本书的封面设计得非常简洁,以一种近乎极简主义的风格呈现,蓝白灰的色调让人感到一种沉稳和专业。当我第一次翻开它时,扑面而来的是那种严谨的数学语言,开篇就直奔主题,没有太多花哨的引子。作者似乎默认读者已经对经典微积分有着相当的了解,直接切入了测度论的核心概念。黎曼积分的局限性被提纲挈领地阐述了一番,很快就引出了勒贝格测度的构建过程。坦白说,初看起来,那些$sigma$-代数和可测集的定义着实让人有些头晕,需要反复咀嚼才能体会到其背后的深刻逻辑。不过,一旦跨过了最初的门槛,你会发现作者的论证线条非常清晰,每一步的推导都如同精密的机械运作,环环相扣。特别是关于单调类定理的证明,那种层层递进的构建感,读起来真是酣畅淋漓。我特别欣赏书中对“可测函数”的定义和讨论部分,它巧妙地将拓扑概念与代数结构结合起来,为后续的积分理论打下了坚实的基础。这本书更像是给一个已经知道目标地点的探险家准备的地图,它直接指向最核心的路径,效率极高,但对于初次涉足这个领域的新手来说,可能需要多一些耐心去适应这种直接的表达方式。

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阅读体验上,这本书的排版和印刷质量相当不错,字体大小适中,数学符号的渲染清晰无误,这对于阅读复杂的积分表达式至关重要。我发现作者在解释一些关键概念时,非常注重严密性,几乎没有留下任何逻辑上的“灰色地带”。例如,在处理各种收敛定理,比如法图定理(Fatou's Lemma)和勒贝格控制收敛定理时,作者提供的证明详细到几乎不需要读者自己补充任何中间步骤。这种详尽性在处理涉及极限和无限过程的数学论证时显得尤为宝贵,它能有效避免初学者因为跳步而产生的理解偏差。然而,这种极致的严谨性也带来了一个副作用,那就是相对缺乏直观的例子或者几何解释。书中更多的是纯粹的分析构造,对于那些习惯于通过图像和具体数值来建立数学直觉的人来说,可能需要额外借助其他辅助材料来辅助理解那些抽象的测度和积分的“空间感”。总的来说,这本书更像是为一位希望将理论基础打磨得像钻石般坚固的研究者准备的参考书,而非一本面向大众的入门科普读物。

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这本书的风格是内敛而深刻的,它散发着一种古典数学的沉稳气息,尽管它处理的是现代分析的核心内容。阅读过程中,我仿佛置身于一个结构宏伟的数学殿堂,作者是经验丰富的向导,他指引我穿过层层回廊,去欣赏那些由逻辑和公理搭建而成的精美结构。我尤其喜欢作者在讨论勒贝格积分与黎曼积分差异时所采用的对比手法,那种对比不是简单的堆砌,而是通过对积分定义域和积分函数类扩展的层次化展示,让你深刻体会到数学工具迭代升级的必然性。它没有使用太多现代技术性术语来炫耀,但每一个术语的出现都恰到好处,负载着深厚的数学意涵。这本书读完后,会留下一种扎实的感觉,仿佛在自己知识体系中添置了一根坚不可摧的支柱。它不是一本能让你在短时间内“速成”的读物,而是一本需要你投入时间、心智和毅力去征服的经典之作,一旦征服,其回报是巨大的知识广度和分析深度。

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从教材的实用性角度来看,这本书的习题设置非常有特色。它们不是那种简单的计算题,而是更多地侧重于对概念理解的检验和对证明技巧的训练。很多题目本身就是对某个重要定理的小型补充或变体,旨在引导读者主动去思考边界情况和特例。我花了大量时间在处理那些要求构造特定函数序列的练习上,比如构造一个处处不连续的可测函数,或者一个几乎处处收敛但依测度不收敛的函数列。这些练习迫使我必须真正掌握定义,而不是仅仅依赖于记住公式。虽然有些习题的难度确实不低,需要反复查阅正文的引理和定义,但正是这种“斗争”的过程,让我对测度论的理解从表层记忆转化成了内化理解。这本书没有提供详细的解题步骤,这既是挑战,也是一种教学上的高明之处——它鼓励读者独立思考,真正成为数学问题的解决者,而不是被动的知识接收者。

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虽然作者说是周民强和夏道行的综合版,但感觉这本书并没有融合两者的长处,反倒是把前两本书最清晰的地方讲得模糊了,比如夏道行在证明σ域扩张时用到了超限数学归纳法,所以经过可数次扩张后域不变,而徐森林则直接让人想象域扩张之后莫名其妙的域就有了一个上限???请原谅我还没学抽象代数。

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虽然作者说是周民强和夏道行的综合版,但感觉这本书并没有融合两者的长处,反倒是把前两本书最清晰的地方讲得模糊了,比如夏道行在证明σ域扩张时用到了超限数学归纳法,所以经过可数次扩张后域不变,而徐森林则直接让人想象域扩张之后莫名其妙的域就有了一个上限???请原谅我还没学抽象代数。

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夏道行+周民強的綜合版本...

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虽然作者说是周民强和夏道行的综合版,但感觉这本书并没有融合两者的长处,反倒是把前两本书最清晰的地方讲得模糊了,比如夏道行在证明σ域扩张时用到了超限数学归纳法,所以经过可数次扩张后域不变,而徐森林则直接让人想象域扩张之后莫名其妙的域就有了一个上限???请原谅我还没学抽象代数。

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挺全的,但有的证明过程叙述实在烦琐

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