Кафедра математики
физического факультета МГУ
Функциональный анализ и элементы математической физики
Читается в 7-ом семестре.
2 часа лекций в неделю, семинарские занятия
Курс функционального анализа читается в течение 3-х семестров (7—9) и содержит как традиционный материал по основам функционального и вещественного анализа, так и приложения в области линейных и нелинейных задач математической физики. Часть лекций (с номерами, помеченными литерами) посвящены рассмотрению примеров, а также развитию и углублению теоретического материала. В качестве домашнего задания студентам даются задачи средней сложности, непосредственно связанные с материалами каждого семинара. Решения задач студенты защищают перед лектором в устной форме. В 7—8 семестрах изучается теория меры и интеграл Лебега; свойства метрических, топологических, нормированных (в основном банаховых), гильбертовых и векторных топологических пространств. Достаточно подробно изучаются свойства линейных операторов в банаховых и гильбертовых пространствах (в т. ч. элементы спектральной теории), излагаются элементы теории двойственности банаховых и векторных топологических пространств. Изучаются пространства Лебега, Соболева, функций ограниченной вариации и их приложения к задачам математической физики. В 9 семестре продолжается изучение геометрических и топологических свойств банаховых пространств, а также излагаются идеи и методы нелинейного функционального анализа. Прежде всего, исследуются такие свойства нелинейных отображений, как дифференцируемость по Гато и по Фреше, непрерывность, компактность, вполне непрерывность и полная непрерывность. Вводится важное понятие оператора Немыцкого и теорема М. А. Красносельского. Затем рассматриваются различные вариационные методы, такие, как метод Люстерника—Шнирельмана в сочетании с принципом компактности Пале-Смейла, затем метод глобального расслоения С. И. Похожаева, метод рода множества М. А. Красносельского в сочетании с методом, основанном на теореме о горном перевале. После рассматриваются такие методы, как метод компактности, монотонности и теорем о неподвижной точке. В конце курса рассматриваются основные методы доказательства разрушения решений начальных и начально-краевых задач для уравнений в частных производных.
