Предлагаемая вниманию читателя книга "Качественные методы в математическом анализе" имеет целью ввести читателя в круг характерных для качественных методов идей, более подробно освещая новые, еще мало разработанные вопросы. Желая дать представление читателю о весьма обширном и разнообразном материале, автор вынужден был сообщить многие результаты без доказательств или ограничиваться лишь схемами доказательств, указывая в этом случае литературные источники. Главы I, II и частично III рассчитаны на читателя, знакомого с основами топологии, главы IV, V и VI, за исключением одного параграфа в каждой главе, не предполагают знакомства читателя с топологией и не требуют предварительного изучения глав I, II и III. Некоторые вопросы излагаются в этой книге впервые, многие другие вопросы излагались до сих пор лишь в научных статьях, поэтому первое более или менее систематическое изложение этого материала неизбежно будет иметь немало недостатков, однако автор надеется, что, несмотря на недостатки, эта книга поможет широкому кругу математиков познакомиться с основными идеями и некоторыми проблемами качественных методов в анализе. Качественными методами в математике называются методы, дающие возможность, не получая количественного решения математической задачи, указать те или иные качественные особенности искомого решения. Иногда качественный анализ математической задачи является лишь первым этапом исследования, на котором доказывается существование решения, оценивается число решений, устанавливаются некоторые особенности решений, облегчающие в дальнейшем их точное или приближенное нахождение. Однако нередко приходится иметь дело с задачами, в которых вопрос поставлен чисто качественно и нахождение точного или приближенного решения уравнений рассматриваемой задачи не дает возможности ответить на поставленный вопрос, а нередко даже не облегчает решения этого вопроса. Приведем несколько примеров задач, решаемых качественными методами: 1) Дано дифференциальное уравнение; выяснить, устойчивы ли его решения, имеет ли оно периодические решения, колеблются ли его решения, существуют ли особые точки и, если существуют, то каковы их типы. 2) Оценить число решений некоторой задачи на экстремум функции или функционала в зависимости от свойств пространства, на котором эта функция или функционал определены. 3) Не вычисляя корней уравнения f(z) = 0, указать те или иные особенности в их расположении, например выяснить, отрицательны ли действительные части всех корней этого уравнения или нет. 4) Оценить число особых точек функции f(z), аналитик ческой во всех точках некоторой области D, за исключением конечного множества особых точек, в зависимости от свойств области D. 5) Доказать существование решений некоторого уравнения и оценить их число. С отдельными вопросами качественного характера математики встречались очень давно, однако широкое распространение качественные методы получили лишь в XX веке и в настоящее время применяются почти во всех разделах математики. Особенно значительное развитие качественные методы получили в теории дифференциальных уравнений, в экстремальных задачах и при доказательстве теорем существования. ![]() Известный советский математик, внесший большой вклад в исследование качественных методов в вариационных задачах, а также в развитие теории дифференциальных уравнений.
Окончив за три года физико-математический факультет МГУ имени М. В. Ломоносова, Л. Э. Эльсгольц несколько лет работал там же, сначала ассистентом, потом — доцентом и профессором. Затем начал заведовать кафедрой дифференциальных уравнений и функционального анализа в Университете дружбы народов имени П. Лумумбы, не прерывая связи с физическим факультетом МГУ, где он читал спецкурсы, руководил студентами и аспирантами. Л. Э. Эльсгольц — автор работ, посвященных проблемам качественных методов в вариационных задачах, однако главные его заслуги относятся к теории дифференциальных уравнений с отклоняющимся аргументом. Руководимый им семинар стал общепризнанным центром исследований в данной области, а «Труды семинара по теории дифференциальных уравнений с отклоняющимся аргументом» являются единственным в мире изданием, специально посвященным этой тематике. Педагогическая деятельность Л. Э. Эльсгольца, высокое лекторское мастерство, неутомимая пропаганда математической науки нашли отражение в серии написанных им учебников для математиков, физиков и инженеров, переведенных на ряд языков и изданных во многих странах. |