РОССИИСКАЯАКАДЕМИЯНАУК
СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ им. С. Л. СОБОЛЕВА
Современная математика — студентам и аспирантам
С. С. КУТАТЕЛАДЗЕ
ОСНОВЫ
ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА
3-е издание,
исправленное
НОВОСИБИРСК
Издательство Института математики
2000
УДК 517. 98
ББК 22. 16
К95
Кутателадзе С. С. Основы функционального анализа.
— 3-е изд. , испр. — Новосибирск: Изд-во Ин-та математики, 2000.
— xii+336 с. (Современная математика — студентам и аспирантам). ISBN 5-86134-074-9. В монографии изложены основные разделы современного функ-
функционального анализа. Особое внимание уделено теории банаховых
алгебр и функциональному исчислению, теории нётеровых операто-
операторов, теории двойственности локально выпуклых пространств, вы-
выпуклому анализу, принципам банаховых пространств, теории рас-
распределений и ряду смежных вопросов. Около двадцати лет книга
служит базой обязательного курса лекций для студентов-математи-
студентов-математиков Новосибирского государственного университета. Книга адресована читателю, интересующемуся методами функ-
функционального анализа и их приложениями. Библиогр. : 347. Ответственный редактор
В. В. Иванов
Редактор серии
Ю. Г. Решетняк
у-1602080000-03 ю nfy. С, 2000
© Институт математики
им. С. Л. Соболева СО РАН, 2000
Содержание
Предисловие к первому изданию viii
Предисловие ко второму изданию xi
Предисловие к третьему изданию xii
Глава 1. Экскурс в теорию множеств 1
§ 1. 1. Соответствия 1
§ 1. 2. Упорядоченные множества 3
§ 1. 3. Фильтры 7
Упражнения 10
Глава 2. Векторные пространства 12
§ 2. 1. Пространства и подпространства 12
§ 2. 2. Линейные операторы 15
§ 2. 3. Уравнения в операторах 18
Упражнения 24
Глава 3. Выпуклый анализ 26
§ 3. 1. Множества в векторных пространствах 26
§ 3. 2.
Упорядоченные векторные пространства 29
§ 3. 3. Продолжение положительных функционалов и опе-
операторов 32
§ 3. 4. Выпуклые функции и сублинейные функционалы 35
§ 3. 5. Теорема Хана — Банаха 38
iv Содержание
§ 3. 6. Теорема Крейна — Мильмана
для субдифференциалов 41
§ 3. 7. Теорема Хана — Банаха для полунормы 44
§ 3. 8. Функционал Минковского и отделимость 46
Упражнения 51
Глава 4. Экскурс в метрические пространства 53
§ 4. 1. Равномерность и топология метрического
пространства 53
§ 4. 2. Непрерывность и равномерная непрерывность ... 56
§ 4. 3. Полунепрерывность 59
§ 4. 4. Компактность 60
§ 4. 5. Полнота 62
§ 4. 6. Компактность и полнота 65
§ 4. 7. Бэровские пространства 68
§ 4. 8. Теорема Жордана и простые картины 71
Упражнения 72
Глава 5. Мультинормированные и банаховы
пространства 74
§ 5. 1. Полунормы и мультинормы 74
§ 5. 2. Равномерность и топология мультинормированного
пространства 79
§ 5. 3. Сравнение мультинорм 82
§ 5. 4. Метризуемые и нормируемые пространства 85
§ 5. 5. Банаховы пространства 87
§ 5. 6. Алгебра ограниченных операторов 97
Упражнения 104
Содержание v
Глава 6. Гильбертовы пространства 106
§ 6. 1.