URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Босс В. Лекции по математике: ТФКП Обложка Босс В. Лекции по математике: ТФКП
Id: 281514
799 р.

Лекции по математике:
ТФКП. Т.09. Изд. стереотип.

2022. 214 с.
Белая офсетная бумага

Аннотация

Содержание книги охватывает обычное ядро теории аналитических функций и дает некоторое представление об окрестностях, вплоть до проблематики, связанной с дзета-функцией и гипотезой Римана, остающейся до сих пор математической проблемой номер один. Рассматривается также стандартный набор приложений: дифференциальные уравнения, гармонические функции, асимптотические методы.

Изложение отличается краткостью и прозрачностью.

Для студентов, преподавателей,... (Подробнее)


Оглавление
top
Оглавление7
Предисловие к «Лекциям»7
Предисловие к девятому тому9
Глава 1. Предварительные сведения11
1.1. Комплексные числа11
1.2. Причины эффективности13
1.3. Алгебраические истоки17
1.4. Сфера Римана18
1.5. Топологические понятия20
Глава 2. Аналитические функции24
2.1. Дифференцируемость24
2.2. Примеры28
2.3. Простейшие свойства29
2.4. Физические интерпретации32
2.5. Интегрирование и теорема Коши34
2.6. Важные примеры40
2.7. Интеграл Коши43
2.8. Бесконечная дифференцируемость45
2.9. Теорема Лиувилля47
2.10. Существование обратной функции48
2.11. Принцип компактности50
Глава 3. Комплексные ряды53
3.1. Числовые ряды53
3.2. Функциональные ряды55
3.3. Степенные ряды58
3.4. Ряд Тэйлора60
3.5. Аналитическое продолжение61
3.6. Ряды Лорана64
3.7. Особые точки66
3.8. Бесконечно удаленная точка70
3.9. Целые и мероморфные функции72
3.10. Дополнения и задачи76
Глава 4. Конкретные функции78
4.1. Продолжение с действительной оси78
4.2. Многозначные эталоны81
4.3. Гамма-функция84
4.4. Дзета-функция87
Глава 5. Аналитическое продолжение и многозначность90
5.1. Аналитический феномен90
5.2. Теорема о монодромии91
5.3. Корень квадратный93
5.4. Точки ветвления и регулярные ветви95
5.5. Римановы поверхности98
5.6. Связь с теорией Галуа100
Глава 6. Теория вычетов103
6.1. Основная теорема103
6.2. Вычет в бесконечности106
6.3. Примеры107
6.4. Логарифмические вычеты110
6.5. Принцип аргумента110
Глава 7. Конформные отображения114
7.1. Мотивация114
7.2. Общие свойства117
7.3. Дробно-линейные преобразования121
7.4. Функция Жуковского127
7.5. Другие преобразования129
7.6. Комплексная динамика131
Глава 8. Операционное исчисление133
8.1. Механизм производящих функций133
8.2. Преобразование Лапласа134
8.3. Обращение139
8.4. Дельта-функция139
8.5. Дифференциальные уравнения142
8.6. Автоматическое регулирование144
Глава 9. Гармонические функции146
9.1. Контрпример146
9.2. Свойства147
9.3. Инвариантность и единственность150
9.4. Задача Дирихле152
9.5. Вариационный подход154
Глава 10. Дзета-функция и гипотеза Римана156
10.1. История вопроса156
10.2. Ряды Дирихле159
10.3. Теоретико-числовая подоплека160
10.4. Идеология погружения162
10.5. Теорема об универсальности ﮑ-функции164
Глава 11. Функции нескольких переменных166
11.1. Аналитичность167
11.2. Степенные ряды169
11.3. Области Рейнхарта171
11.4. Кратный интеграл Коши172
11.5. Особенности и нули174
Глава 12. Асимптотические методы175
12.1. Схемы и примеры175
12.2. Асимптотика интегралов и рядов178
12.3. Метод Лапласа181
12.4. Метод стационарной фазы183
12.5. Метод перевала184
Глава 13. Сводка определений и результатов187
13.1. Аналитические функции187
13.2. Комплексные ряды191
13.3. Конкретные функции196
13.4. Аналитическое продолжение и многозначность198
13.5. Теория вычетов200
13.6. Конформные отображения201
13.7. Операционное исчисление203
13.8. Гармонические функции205
13.9. Функции нескольких переменных206
Сокращения и обозначения209
Литература210
Предметный указатель211

Предисловие к "Лекциям"
top
Каркас доказательства состоит из пауз.

Для нормального изучения любого математического предмета необходимы, по крайней мере, 4 ингредиента:

1) живой учитель;

2) обыкновенный подробный учебник;

3) рядовой задачник;

4) учебник, освобожденный от рутины, но дающий общую картину, мотивы, связи, "что зачем".

До четвертого пункта у системы образования руки не доходили. Конечно, подобная задача иногда ставилась и решалась, но в большинстве случаев – при параллельном исполнении функций обыкновенного учебника. Акценты из-за перегрузки менялись, и намерения со второй-третьей главы начинали дрейфовать, не достигая результата. В виртуальном пространстве так бывает. Аналог объединения гантели с теннисной ракеткой перестает решать обе задачи, хотя это не сразу бросается в глаза.

"Лекции" ставят 4Нй пункт своей главной целью. Сопутствующая идея – экономия слов и средств. Правда, на фоне деклараций о краткости и ясности изложения предполагаемое издание около 20 томов может показаться тяжеловесным, но это связано с обширностью математики, а не с перегрузкой деталями.

Необходимо сказать, на кого рассчитано. Ответ "на всех" выглядит наивно, но он в какой-то мере отражает суть дела. Обозримый вид, обнаженные конструкции доказательств, – такого сорта книги удобно иметь под рукой. Не секрет, что специалисты самой высокой категории тратят массу сил и времени на освоение математических секторов, лежащих за рамками собственной специализации. Здесь же ко многим проблемам предлагается короткая дорога, позволяющая быстро освоить новые области и освежить старые. Для начинающих "короткие дороги" тем более полезны, поскольку облегчают движение любыми другими путями.

В вопросе "на кого рассчитано" – есть и другой аспект. На сильных или слабых? На средний вуз или физтех? Опять-таки выходит "на всех". Звучит странно, но речь не идет о регламентации кругозора. Простым языком, коротко и прозрачно описывается предмет. Из этого каждый извлечет свое и двинется дальше.

Наконец, последнее. В условиях информационного наводнения инструменты вчерашнего дня перестают работать. Не потому, что изучаемые дисциплины чересчур разрослись, а потому, что новых секторов жизни стало слишком много. И в этих условиях мало кто готов уделять много времени чему-то одному. Поэтому учить всему – надо как-то иначе. "Лекции" дают пример. Плохой ли, хороший – покажет время. Но в любом случае, это продукт нового поколения. Те же "колеса", тот же "руль", та же математическая суть, – но по-другому.


Предисловие к девятому тому
top
Маленькие шаги покрывают большие расстояния.

Когда на лекционный курс выделяется n-е количество часов, – проблема обычно заключается не в том, как уместить предмет в заданные рамки, а в том, чем бы эти часы заполнить. Еще хуже ситуация при написании учебника. Чтобы книга не получилась слишком тонкой, ее нагружают чем придется. И ТФКП (ТФКП – теория функций комплексной переменной, эквивалент "теории аналитических функций") в этом отношении страдает больше других дисциплин. Теория-то в своей основе небольшая, но подробности, как и везде, неисчерпаемы. В итоге внимание, вместо того чтобы концентрироваться на ядре, размазывается по необозримой территории. Причем беда – не в сам\'ой толщине книг, а в отсутствии четко выраженных акцентов, в результате чего главное и второстепенное выглядят одинаково, как горячий утюг и холодный.

Для ТФКП даже принятый в "Лекциях" сравнительно небольшой объем тома – несколько великоват. Ядро теории намного \'уже университетских курсов. Например, "конформные отображения" обычно включаются в "основы" по инерции, хотя в принципе – это хороший материал для получения представлений об окрестностях (разумеется, для кого-то окрестности лежат в центре профессионального интереса). "Операционное исчисление" – общезначимо само по себе, но соседство с теорией аналитических функций – при наличии свободного места – вполне уместно. Что касается "дзета-функции" (глава 10), – то это явно самостоятельная тема, которая в общих курсах, как правило, разве что упоминается. Однако наличие приводных ремней здесь очевидно, а гипотеза Римана относительно нулей дзета-функции остается пока математической проблемой номер один – при весьма внушительном списке возможных следствий фундаментального характера. Поэтому глава 10, хотя и не добавляет чего-либо существенного к основам ТФКП, ее содержание терпимо в диапазоне общего образования.


О загадке бестселлеров В.Босса
top

Книгу В.Босса "Интуиция и математика" я перечитал три раза! Потом еще раз, чтобы разобраться, в чем дело, но скрытых пружин так и не нашел. Конечно, великолепный подбор миниатюр, точный язык, мягкий юмор, располагающая интонация, – но все это вместе взятое не объясняет результат даже наполовину. Сын моего приятеля – парню 14 лет – выучил "Интуицию" почти наизусть. Измучил родителей вопросами, прочел гору дополнительной литературы. Понятно – особый случай, но показательный! В целом ситуация, безусловно, мягче. Однако отзывы все положительные, а процент восторженных – удивителен и необъясним.

"Лекции по математике" того же автора – другое дело. Кое-кто из моих коллег принял их в штыки, поскольку система образования, естественно, противится нововведениям. Лишняя головная боль для преподавателя. Тем не менее, в результате итогового обсуждения – первые два тома "Лекций" пришли к нам на отзыв – В.Босс получил высший бал.

Лично мне "Лекции" нравятся даже больше, чем "Интуиция". Ясное и продуманное изложение предмета. Лаконичное до неправдоподобия, но без ущерба для содержания. Вот что по этому поводу пишет сам автор: "Первая часть книги – сжатый курс матанализа. Чушь более сотни страниц, но "все есть". Некоторые детали, конечно, опускаются, но это не потери, а приобретения. Сбросив десяток лишних килограмм, человек выглядит лучше, живет интереснее. Так и здесь. Многие подробности мешают видеть суть. И освобождение от балласта, как ни странно, позволяет обсуждать принципиальные вопросы, на которые в толстых учебниках не хватает места".

Первый опыт показывает, что студенты – и сильные, и слабые – благосклонно принимают "Лекции". В этом еще одна удивительная, хотя и понятная особенность изложения. Короткий и ясный взгляд на предмет, обсуждение мотивов, общая картина, – нужны всем.

Наконец, я бы не писал в газету, если бы речь шла просто о хороших и даже очень хороших книгах. "Лекции" В.Босса, на мой взгляд, явление неординарное. Дело в том, что информационная лавина сейчас многое меняет. В результате, сложившаяся система образования подходит к критической точке. Конечно, как в доме накапливаются ненужные вещи, так и в образовании со временем укореняется масса атавизмов. Но хуже другое. То, без чего вроде бы нельзя обойтись, перестает помещаться в рамки. Поэтому необходимы новые подходы и принципы. "Лекции" обеспечивают прорыв в этом направлении.

Профессор МФТИ А.П.Афанасьев

Из интервью с В.Боссом
top
dop

Нельзя ли в двух словах о главной особенности "Лекций"?

– Диалектика обучения – во взаимодействии сторон. Понимание – умение. Суть – детали. "Лекции" добиваются понимания.

Как?

– Правдами и неправдами (улыбается). Очень важно, например, поместить проблему "целиком в кадр". Чтобы видно было "сразу все".

Объяснениями на пальцах?

– Когда как, только "коротко и ясно". Упрощения, недомолвки. Но главное – обнажение сути.

А что посоветуете, если завтра экзамен, а в голове пусто?

– Таблетку димедрола.


В условиях информационного наводнения инструменты вчерашнего дня перестают работать. Поэтому учить надо как-то иначе. "Лекции" дают пример. Плохой ли, хороший – покажет время. Но в любом случае, это продукт нового поколения. Те же "колеса", тот же "руль", та же математическая суть, – но по-другому.

В.Босс

Из отзывов читателей:

Чтобы усвоить предмет, надо освободить его от деталей, обнажить центральные конструкции, понять, как до теорем можно было додуматься. Это тяжелая работа, на которую не всегда хватает сил и времени. В "Лекциях" такая работа проделывается автором.

Популярность книг В.Босса легко объяснима. Дается то, чего недостает: общая картина, мотивация, взаимосвязи. И самое главное – легкость вхождения в любую тему.

Содержание продумано и хорошо увязано. Громоздкие доказательства ужаты до нескольких строчек. Виртуозное владение языком.


Об авторе
top
photoБосс В.
Российский ученый, просветитель и популяризатор науки, заведующий сектором Института проблем управления Российской академии наук (ИПУ РАН); доктор физико-математических наук, профессор кафедры проблем управления Московского физико-технического института (МФТИ). Создатель и автор крупного Интернет-проекта «Школа Опойцева».

Практически вся его научная деятельность связана с работой в Институте проблем управления, где в качестве ведущего специалиста в области управления социальными и экономическими системами, статики и динамики сложных систем, он принимал участие во многих научно-прикладных программах и разработках. Руководил прикладными исследованиями для Госплана и Министерства связи СССР, а также крупной научно-исследовательской работой по расчету и оптимизации структуры бортовых вычислительных систем.

Талантливый лектор, Валерий Иванович всегда был увлечен просветительской деятельностью, часто разъезжал по стране, буквально — от Балтики до Камчатки, в качестве активного члена Общества «Знание» — «академии миллионов».

За время работы в Австралии (1998–2001) опубликовал множество статей по математике на английском языке и читал лекции для профессоров в Квинслендском университете.

Последние годы Валерий Иванович посвятил проекту «Школа Опойцева» — это книги, видеолекции и учебные материалы по математике и физике для высшего и школьного образования.

Он был убежден, что: «В условиях информационного наводнения инструменты вчерашнего дня перестают работать. Поэтому учить надо как-то иначе. „Лекции“ дают пример. Плохой ли, хороший — покажет время. Но в любом случае это продукт нового поколения. Те же „колеса“, тот же „руль“, та же математическая суть — но по-другому».