拓扑、测度与积分

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出版者:
作者:江其保
出品人:
页数:263
译者:
出版时间:2011-10
价格:34.00元
装帧:
isbn号码:9787564130008
丛书系列:
图书标签:
  • 拓扑
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  • 巴拿赫空间
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具体描述

拓扑、测度与积分,ISBN:9787564130008,作者:江其保 编著

《拓扑、测度与积分》 这部著作深入探讨了现代数学中三个核心而又紧密相连的基石:拓扑学、测度论以及积分理论。本书旨在为读者构建一个坚实严谨的理论框架,使其能够深刻理解这些概念的内在联系,并掌握它们在分析学、几何学乃至更广泛的数学分支中的应用。 第一部分:拓扑学 拓扑学作为研究空间在连续变形下不变性质的学科,在本书的开篇扮演着奠基性的角色。我们将从集合论的基础出发,引入拓扑空间的基本定义,即通过一组开集来刻画空间的“邻域”结构。读者将学习到闭集、邻域、开核、闭包等基本概念,以及它们之间的相互关系。 接下来的章节将重点关注重要的拓扑性质,例如: 连通性与路径连通性: 探索空间是否可以被分割,或者是否存在连接空间内任意两点的连续路径。我们将研究连通空间的性质及其在分类上的重要性。 紧致性: 这是一个极其重要的性质,它对分析学中的许多重要定理(如连续函数的介值定理、有界闭集的连续函数有界等)至关重要。我们将深入研究紧致性的不同刻画方式,并探讨其在度量空间中的具体表现(如 Heine-Borel 定理)。 分离公理: 介绍 T0, T1, T2 (Hausdorff), T3, T4 (正则性与正规性) 等分离公理,它们描述了空间中点与闭集之间的区分能力。这些公理对于确保函数的良好行为以及构造可靠的分析模型至关重要。 连续映射与同胚: 学习如何定义和研究拓扑空间之间的映射。同胚作为一种保持拓扑结构的连续双射,是理解拓扑等价性的关键。 此外,本书还将触及一些进阶的拓扑概念,如可数性公理(可数第一、可数第二)、完备性(如 Baire 空间)以及商拓扑等,为理解更复杂的空间结构奠定基础。 第二部分:测度与测度空间 测度论为我们提供了一种精确度量“大小”或“体积”的数学工具,它不仅适用于欧几里得空间,还能应用于更抽象的空间。本部分将从可测集与可测函数出发,逐步构建测度理论的严谨体系。 我们将首先介绍: σ-代数: 这是测度论的核心结构,它是一族对集合运算(并、交、补)封闭的可测集。我们将学习如何从基本集族生成 σ-代数,并理解其在定义可测空间中的作用。 测度: 定义了在 σ-代数上的非负单调的“集函数”,赋予集合以“大小”。我们将详细研究勒贝格测度作为欧几里得空间中的标准测度,并探讨其构造方法(如外测度法)。 测度空间: 由一个集合、一个 σ-代数以及一个定义在该 σ-代数上的测度构成。我们将研究不同的测度类型,如有限测度、概率测度、σ-有限测度等。 本部分将着重分析以下重要概念: 外测度与外测度定理: 介绍 Carathéodory 定理,它允许我们从一个外测度构造一个完整的测度空间,这是勒贝格测度理论的重要基石。 可测函数: 定义了其原像是可测集的函数,它们是积分理论的基本对象。我们将研究可测函数的代数运算、极限运算以及它们与可测集的关系。 收敛性定理: 这是测度论的核心内容,它提供了判断可测函数序列的积分与其极限积分之间关系的关键工具。我们将详细阐述单调收敛定理(MCT)、Fatou 引理以及控制收敛定理(DCT),并探讨它们在实际应用中的威力。 第三部分:积分理论 积分理论是连接测度论与分析学的重要桥梁,它将黎曼积分的概念推广到更广泛的函数和测度空间上,赋予了其更强大的理论性质。 本部分将深入研究: 勒贝格积分: 在测度空间上定义可积函数的积分。我们将从简单函数(由有限个常数值在互斥可测集上取值的函数)的积分出发,逐步推广到非负可测函数和一般的可测函数。我们将详细分析勒贝格积分的性质,例如线性性质、单调性以及其与黎曼积分的关系(在满足一定条件下,勒贝格积分等同于黎曼积分)。 积分的收敛性: 再次强调控制收敛定理(DCT)和单调收敛定理(MCT)在计算和证明中的重要性。这些定理使得在许多情况下可以方便地交换积分与极限运算,这是现代数学分析中的一个极其强大的工具。 Lp 空间: 研究定义在测度空间上,其 p 次方可积函数构成的函数空间。Lp 空间是泛函分析中的重要研究对象,具有良好的代数和几何结构,是研究偏微分方程、概率论等领域的基础。我们将探讨 Lp 空间的完备性(作为 Banach 空间)、Hólder 不等式和 Minkowski 不等式等。 Radon-Nikodym 定理: 探讨两个测度之间的关系,当一个测度关于另一个测度“绝对连续”时,其导数(Radon-Nikodym 导数)的存在性。这个定理在概率论(条件期望)、微分几何等领域有着广泛的应用。 全书的联系与应用 《拓扑、测度与积分》旨在揭示这三个概念之间的内在联系。拓扑结构为测度的定义提供了基础(可测集),而测度则赋予了积分以意义。积分作为一种度量“面积”或“体积”的方式,其性质的优劣在很大程度上依赖于所选择的拓扑和测度。 本书的结构设计力求循序渐进,从抽象到具体,从基础到应用,使读者不仅掌握理论的精髓,更能理解其在各个数学分支中的实际作用。通过学习本书,读者将为进一步深入研究泛函分析、微分几何、概率论、偏微分方程等领域打下坚实的基础。无论您是数学专业的学生,还是对这些理论感兴趣的研究者,本书都将是您宝贵的学习资源。

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目录信息

读后感

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“拓扑、测度与积分”——这个书名让我立刻联想到数学分析中那些最为核心、也最为优雅的概念。拓扑学为我们提供了理解“连续性”和“邻近性”的语言,它让我们能够超越具体的几何形状,关注事物的内在结构。测度理论则为我们提供了一种量化“大小”和“概率”的强大工具,它能够处理各种复杂、不规则的集合。而积分,则是将这些“量”进行累积和求和的精妙方法,它能够将局部的性质推广到整体。我非常期待这本书能够系统地介绍这些概念,并深入探讨它们之间的相互关系。我希望它能展示,如何利用拓扑学的思想来构建测度,以及如何利用测度来理解积分的收敛性和性质。这本书的名字本身就传递了一种数学的“深度”和“系统性”,我渴望能够通过它,建立起一个更加全面、更加深刻的数学分析知识体系。

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“拓扑、测度与积分”这个书名,在我看来,不仅仅是数学几个分支的罗列,更可能是一种对数学“深度”与“广度”的探索。拓扑学赋予我们一种超越具体几何形状的视角,让我们关注事物的本质联系和结构。测度则为我们提供了一种量化“大小”的语言,它能够处理各种复杂、不规则的集合。而积分,则是将这些“量”进行累积和求和的精妙工具。我非常期待这本书能够展示这三者之间如何相互促进、协同工作的。例如,在某个拓扑空间中,我们如何定义一个“好”的测度?这个测度又如何在积分的意义下,帮助我们理解这个拓扑空间的某些性质?我希望这本书能够引领我进入一个更加抽象、但也更加强大的数学世界,在那里,我们能够用更一般、更深刻的数学工具来解决更广泛的问题。我也希望它能包含一些经典的例子和应用,让我能够看到这些理论在实际数学研究中的威力。

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“拓扑、测度与积分”这个书名,在我看来,指向的不仅仅是数学中的几个重要分支,更可能是一种对数学工具之间相互促进、彼此启发的深刻理解。我一直认为,数学不是孤立的知识点堆砌,而是由一系列相互关联、互相启发的概念构成的宏伟体系。拓扑学提供了一种研究“连续性”和“形变”的语言,它让我们能够忽略具体的距离和角度,专注于事物的内在结构。而测度,则为我们提供了一种量化“大小”和“概率”的框架,它让我们可以对抽象的空间进行度量。积分,则是一种将这些“量”进行累积和求和的强大工具,它能够将局部的信息整合为整体的性质。这本书的出现,在我看来,就像是为这些工具找到了一个共同的出发点和应用场景。我期待它能展示,如何利用拓扑的概念来构建测度,或者如何利用测度来理解拓扑空间的某些性质。比如,在流形上定义测度,或者在某些拓扑空间中定义“体积”的概念,这些都可能是这本书会涉及到的精彩内容。

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这本书的名字“拓扑、测度与积分”让我感到一种数学的“严谨”与“深刻”。我一直认为,数学的魅力在于它能够用非常抽象的概念来描述现实世界中的各种现象,并且能够提供一种精确的、可验证的框架。拓扑学无疑是数学中最抽象的领域之一,它研究的是那些在连续变形下保持不变的性质。测度和积分则是数学分析的基石,它们为我们提供了量化和计算的有力工具。我很好奇这本书会如何将这两个看似不同的领域联系起来。是会先介绍拓扑空间,然后讨论在拓扑空间上定义测度的问题吗?还是会从测度理论出发,然后引入拓扑的概念来帮助理解积分的性质?我期待这本书能够提供一种清晰的思路,让我能够理解这些抽象概念之间的内在逻辑和联系。我也希望它能包含一些重要的定理和证明,让我能够更深入地理解这些概念的本质,并能够灵活地运用到解决实际数学问题中。

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“拓扑、测度与积分”——这几个词组合在一起,就充满了数学的“深度”与“力量”。拓扑学让我着迷于它对空间本质属性的探索,那种不随连续变形而改变的性质,总能引发我无限的思考。测度理论则为我们提供了一种“度量”世界的方法,它让我们能够量化那些原本难以捉摸的“大小”。而积分,更是数学分析中最核心的工具之一,它能够将无数微小的量累积起来,形成有意义的整体。我期待这本书能够系统地介绍这三个概念,并深入探讨它们之间的联系。我希望它能展示,如何利用拓扑的直觉来理解测度的性质,以及如何运用测度理论来处理更一般意义上的积分。这本书的名字本身就暗示了一种从“几何”到“分析”的自然过渡,这正是我在学习数学过程中一直追求的。我希望能通过这本书,掌握一种更加普遍、更加强大的数学分析方法。

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当我看到“拓扑、测度与积分”这个书名时,我立刻联想到了那些让我为之惊叹的数学证明。很多深刻的数学结果,都离不开这几个概念的协同作用。比如,在傅里叶分析中,我们不仅仅是在处理函数,更是在处理函数在特定“空间”中的表现,而这个空间往往具有某种拓扑结构,并且我们可能还需要用测度来衡量函数的“能量”或者“大小”,最终通过积分来获得我们想要的结果。我希望这本书能够深入浅出地讲解这些概念,或许会从一些基础的例子开始,比如集合的测度、函数的积分,然后逐渐深入到更抽象的领域。我期待它能展现拓扑空间中的可测性是如何定义的,以及在这种一般性的框架下,积分的性质会发生怎样的变化。这本书的书名本身就暗示了一种从“形”到“量”再到“累积”的逻辑推进,这正是我在学习数学分析时非常看重的一种思维方式。我希望这本书能够帮助我建立起一套完整的数学分析的知识体系,并让我能够融会贯通地运用这些工具。

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我对这本书的期待,很大程度上源于它名字中“测度”和“积分”这两个词的组合。作为一名对数学分析情有独钟的学习者,我深知勒贝格测度和勒贝格积分的重要性,它们是经典黎曼积分的有力补充,也为现代概率论、泛函分析等领域奠定了坚实的基础。我猜测这本书会从测度的基本概念讲起,比如集合函数、可测集、以及测度的性质(单调性、可列可加性等),然后逐步过渡到可测函数和积分。我尤其好奇它会如何处理单调收敛定理、控制收敛定理等关键的积分理论定理,这些定理在很多数学证明中都起着至关重要的作用。更吸引我的是,如果这本书能将拓扑学的思想巧妙地融入其中,那将是多么美妙的一件事。想象一下,在拓扑空间上定义测度,或者利用拓扑性质来证明积分的收敛性,这样的结合定能带来许多深刻的洞见。我希望这本书不仅能传授技术性的计算方法,更能让我理解这些概念背后的深刻思想和数学直觉,让我能够真正地“掌握”测度和积分,而不是仅仅停留在“会用”的层面。

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我一直对数学中那种“由形入量,由量到积”的逻辑发展非常着迷。“拓扑、测度与积分”这个书名,恰恰点明了这条清晰的数学发展脉络。拓扑学关注的是空间的“形状”和“连续性”,它为我们提供了理解“近”与“远”、“连”与“断”的基本框架。测度理论则在此基础上,进一步量化了这些空间的“大小”或“概率”。而积分,则是将这些“量”进行累积求和的强大工具,它能够从局部的量推导出整体的性质。我非常期待这本书能够详细阐述这三者之间的关系,例如,如何在一般的拓扑空间中引入可测集和测度,以及在此基础上如何定义一般性的积分。我尤其好奇它会如何处理那些具有复杂拓扑结构的集合的测度和积分问题。这本书的出现,对我来说,就像是提供了一把钥匙,能够打开通往更深层次数学分析的大门,让我能够理解那些更抽象、更普适的数学概念。

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当我看到“拓扑、测度与积分”这个书名时,我立刻感受到了一种数学的“宏伟”与“内在联系”。拓扑学为我们提供了一个研究空间“形变”不变性的视角,它关注的是事物的基本结构和连接方式。测度则是一种量化“大小”或“概率”的工具,它能够为我们处理各种集合提供一个数学框架。而积分,则是将这些“量”进行累积求和的精妙手段,它能够将局部的信息汇总为全局的理解。我非常期待这本书能够清晰地阐述这三者之间的关系,例如,如何在抽象的拓扑空间中引入可测集和测度,以及如何在此基础上发展出具有强大功能的积分理论。我希望这本书能够带领我深入理解这些数学概念的深刻内涵,并能够熟练地运用它们来解决各种数学问题。这本书的出现,对我来说,就像是为我打开了一扇新的窗户,让我能够从一个全新的角度审视数学。

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这本书的名字真是充满了数学的韵味,让人一看就觉得是那种能够深入探索数学根基的著作。我一直对拓扑学那种研究空间性质、变形不变性的思想非常着迷,感觉它像是数学的“物理学”,能捕捉到事物最本质的形态。而测度和积分,这更是现代数学分析的基石,它们构成了理解连续性、累积量以及各种“量”的度量的核心工具。我脑海里已经勾勒出这本书可能包含的图景:从一些非常直观的拓扑概念入手,比如连通性、紧致性,或许还会涉及一些更高级的同胚、同伦等概念,然后将这些抽象的拓扑思想与具体的测度理论结合起来。想象一下,用测度来量化那些不规则的、拓扑上复杂的集合,然后在此基础上发展出积分理论,将那些看似难以处理的累积过程变得清晰起来。这本书的书名本身就给我一种“宏大叙事”的感觉,仿佛它能连接起数学中两个重要的分支,揭示它们之间深刻的内在联系。我期待它能引领我进入一个更加广阔的数学世界,在那里,空间的“形状”和“大小”能够被精确地捕捉和度量。

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