Last update: doc. RNDr. Mirko Rokyta, CSc. (18.02.2013)
An introduction to functional analysis, operator theory and special functions for physicists. It is the sequel to the basic 5-semester course
of mathematics for physicists.
Last update: doc. RNDr. Mirko Rokyta, CSc. (18.02.2013)
Elementy funkcionální analýzy, operátorového počtu a speciálních funkcí pro fyziky. Navazuje na základní pětisemestrální kurz z matematiky pro fyziky.
Literature -
Last update: T_KMA (15.05.2008)
J. Lukeš: Zápisky z funkcionální analýzy, skriptum MFF UK, Karolinum, 1998
P. Čihák, M.Rokyta a kol.: Matematická analýza pro fyziky (V), skriptum MFF UK, Matfyzpress 2003
K. Najzar: Funkcionální analýza, skriptum MFF UK, SPN, 1981
Last update: doc. RNDr. Mirko Rokyta, CSc. (17.05.2024)
J. Lukeš: Zápisky z funkcionální analýzy, skriptum MFF UK, Karolinum, 1998
P. Čihák, M.Rokyta a kol.: Matematická analýza pro fyziky (V), skriptum MFF UK, Matfyzpress 2003
K. Najzar: Funkcionální analýza, skriptum MFF UK, SPN, 1981
Syllabus -
Last update: doc. RNDr. Mirko Rokyta, CSc. (07.05.2018)
1. Basic facts on operators
Banach and Hilbert spaces. Operators and functionals, linear and nonlinear. Boundedness, continuity. Operator norm. Von Neumann series.
2. An introduction to spectral analysis
Eigenvalues, spectrum, resolvent set, spectral radius.
3. Compact operators
Compact operators, spectrum.
4. Dual and adjoint operators
Duality, dual operatost, dual spaces, representation theorems. Adjoint and self-adjoint operator, Hermite operator, their spectrum. Eigenfunction bases.
5. Unbounded operators.
Unbounded operator, closed operator. Differential operators.
6. Special functions and polynomials
Bases in Hilbert space, polynomial bases. Recurrent formulas for orthogonal polynomials. Special functions: Legendre, Laguerre, Hermite polynomials, hypergeometric series.
7. Green functions for ODEs
Green function for boundary value problem for ODE and its construction.
Last update: doc. RNDr. Mirko Rokyta, CSc. (07.05.2018)
1. Operátorová trivia
Banachův a Hilbertův prostor. Operátory a funkcionály. Omezenost, spojitost, linearita. Operátorová norma. Von Neumannova řada operátoru.
2. Základy spektrální analýzy
Vlastní čísla operátoru, spektrum, resolventní množina, bodové, spojité a reziduální spektrum. Spektrální poloměr. Stavy operátoru.
3. Kompaktní operátory
Kompaktní operátory. Spektrum kompaktního operátoru. Stavy kompaktního operátoru.
4. Duálnost a adjungovanost
Duální operátory a prostory, dualita. Rieszova věta. Adjungovaný operátor, samoadjungovaný operátor. Báze složená z vlastních vektorů.
5. Neomezené operátory
Neomezené operátory. Uzavřený operátor, prostota, spektrum. Definiční obor neomezeného operátoru. Diferenciální operátory.
6. Speciální polynomy a funkce
ON báze v Hilbertově prostoru, složená z polynomů. Každý systém ortogonálních polynomů musí mít nějaký rekurentní vzorec. Speciální funkce: polynomy Legendreovy, Laguerrovy, Hermitovy, hypergeometrické řady.
7. Greenovy funkce pro ODR
Greenovy funkce pro obyčejné diferenciální rovnice Vlastní čísla operátoru, který reprezentuje okrajovou úlohu.