URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Краснов М.Л. Интегральные уравнения: Введение в теорию Обложка Краснов М.Л. Интегральные уравнения: Введение в теорию
Id: 332800
1499
Новинка недели!

Интегральные уравнения:
Введение в теорию. Изд. 3, испр.

2025. 312 с.
Белая офсетная бумага
  • Твердый переплет

Аннотация

Настоящая книга предназначена для первоначального ознакомления с основными фактами теории интегральных уравнений. Автор старался избегать громоздких доказательств и утомительных выкладок. Изложение ряда вопросов строится на основе общих положений функционального анализа, что делает рассуждения более прозрачными. Книга преследует двоякую цель: познакомить инженеров и студентов втузов с началами функционального анализа и на их основе --- с некоторыми... (Подробнее)


Оглавление
top
Предисловие к первому изданию5
Предварительные замечания7
Введение9
§ 1. Основные классы интегральных уравнений9
§ 2. Задачи, приводящие к интегральным уравнениям14
Глава 1. Теория Фредгольма26
§ 1.1. Формулы Фредгольма26
§ 1.2. Интегральные уравнения с вырожденным ядром. Теоремы Фредгольма37
Глава 2. Принцип сжатых отображений52
§ 2.1. Метрические пространства52
§ 2.2. Полные пространства58
§ 2.3. Принцип сжатых отображений59
§ 2.4. Применение принципа сжатых отображений к интегральным уравнениям63
Глава 3. Линейные операторы. Линейные интегральные уравнения78
§ 3.1. Линейные нормированные пространства78
§ 3.2. Линейные операторы. Норма оператора83
§ 3.3. Пространство операторов91
§ 3.4. Обратные операторы94
§ 3.5. Приложение к линейным интегральным уравнениям96
§ 3.6. Теоремы Фредгольма для общего случая уравнения Фредгольма117
§ 3.7. Интегральные уравнения с ядром, имеющим слабую особенность125
§ 3.8. Характер решения интегрального уравнения131
Глава 4. Интегральные преобразования и интегральные уравнения135
§ 4.1. Преобразование Фурье135
§ 4.2. Преобразование Лапласа144
§ 4.3. Преобразование Меллина157
§ 4.4. Метод Винера—Хопфа161
Глава 5. Вполне непрерывные операторы172
§ 5.1. Компактность множества. Критерий компактности172
§ 5.2. Вполне непрерывные операторы175
§ 5.3. Уравнения Рисса—Шаудера179
Глава 6. Симметричные интегральные уравнения183
§ 6.1. Симметричные операторы. Теорема Гильберта—Шмидта183
§ 6.2. Решение операторных уравнений194
§ 6.3. Интегральные уравнения с симметричным ядром196
§ 6.4. Теорема Гильберта—Шмидта для интегральных операторов210
§ 6.5. Экстремальные свойства характеристических чисел и собственных функций213
§ 6.6. Интегральные уравнения, приводящиеся к симметричным215
§ 6.7. Классификация симметричных ядер216
§ 6.8. Функция Грина. Сведение краевой задачи к интегральному уравнению218
Глава 7. Интегральные уравнения 1-го рода222
§ 7.1. Уравнение Вольтерра 1-го рода222
§ 7.2. Уравнение Фредгольма 1-го рода227
§ 7.3. Операторные уравнения 1-го рода236
Глава 8. Нефредгольмовы интегральные уравнения. Сингулярные интегральные уравнения241
§ 8.1. Нефредгольмовы интегральные уравнения241
§ 8.2. Сингулярные интегральные уравнения. Преобразования Гильберта245
Глава 9. Нелинейные интегральные уравнения260
§ 9.1. Уравнения Гаммерштейна260
§ 9.2. Интегральные уравнения с параметром. Дифференциал Фреше. Теорема о существовании абстрактной неявной функции269
§ 9.3. Разветвление решений279
§ 9.4. Точки бифуркации281
§ 9.5. Метод Ньютона285
§ 9.6. Принцип неподвижной точки Ю. Шаудера289
Литература295
Предметный указатель298

Предисловие к первому изданию
top
Памяти друзей, павших на полях сражений Великой Отечественной войны

Эта книга предназначена для первоначального ознакомления с основными фактами теории интегральных уравнений.

Она возникла на основе лекций, которые я читал в Московском энергетическом институте. Книга рассчитана на инженеров и студентов втузов. Для ее чтения достаточно знания математики в объеме первых двух курсов втуза. Все необходимые понятия, не встречающиеся во втузовском курсе математики, сообщаются более или менее подробно.

Знание интеграла Лебега не предполагается и не используется по существу. Встречающееся в двух-трех местах упоминание об интеграле в смысле Лебега вызвано тем, что без этого соответствующие определения расходились бы с общепринятыми. В рамках излагаемой в книге элементарной теории интегральных уравнений в качестве суммируемых функций достаточно брать функции непрерывные или же имеющие конечное число точек разрыва 1-го рода. Термин "почти всюду" достаточно понимать так: всюду, за исключением, быть может, конечного числа точек. То же относится и к обобщенным функциям. Предполагается, что читатель располагает лишь начальными сведениями о delta-функции в объеме материала, сообщаемого в § 1 гл.VI книги [16] и в первых четырех параграфах книги [47].

Ряд вопросов (разветвление решений, сингулярные уравнения и др.) затронут совсем бегло, поскольку обстоятельная трактовка их потребовала бы отдельной книги. Иногда, вместо общей постановки задачи, рассматриваются простые случаи, в которых отчетливо проступают принципиальные стороны вопроса.

Некоторые результаты излагаются на общей функциональной основе, что делает рассуждения прозрачней и чище. Как правило, изучаются действительные решения интегральных уравнений с действительными ядрами, однако зачастую условия сформулированы так, что они годятся и для комплекснозначных ядер. В книге имеется некоторое количество упражнений, которые носят, в основном, характер утверждений и дополняют основное содержание. В книге нет приложений интегральных уравнений к задачам математической физики, нет или почти нет приближенных методов решения интегральных уравнений. Это сделано сознательно, поскольку указанные вопросы предполагается включить в подготавливаемое второе издание книги "Интегральные уравнения (задачи и упражнения)", которая будет служить как бы дополнением и продолжением предлагаемого пособия. При составлении книги я широко пользовался богатой отечественной и переводной литературой по функциональному анализу и интегральным уравнениям. Это в первую очередь относится к превосходным книгам А.Н.Колмогорова и С.В.Фомина, С.Г.Михлина, А.Д.Мышкиса, Л.А.Люстерника и В.И.Соболева, Ф.Трикоми, капитальному двухтомнику Ф.Морса и Г.Фешбаха. Моей единственной заслугой (если это можно считать заслугой) является то, что из всех имевшихся в моем распоряжении книг и статей я постарался выбрать наиболее простые и короткие рассуждения. Я глубоко признателен профессорам В.П.Громову, Э.Г.Позняку и С.И.Похожаеву, которые внимательно прочитали рукопись. Их ценные советы и благожелательная критика немало способствовали улучшению книги. Особую признательность я хочу выразить сотрудникам кафедры математики Московского института электронного машиностроения. Их большой труд по тщательной проверке рукописи и многочисленные замечания и пожелания были для меня чрезвычайно полезны. Буду счастлив, если эта книга окажется хоть сколько-нибудь полезной для изучения курса интегральных уравнений. Все замечания и пожелания, связанные с книгой, будут приняты мною с благодарностью.

М.Краснов

Об авторе
top
photoКраснов Михаил Леонтьевич
Кандидат физико-математических наук, профессор кафедры высшей математики Московского энергетического института (МЭИ). Родился в Оренбурге, в семье учителей. В 1943 г., не окончив школу, ушел добровольцем на фронт Великой Отечественной войны. Окончил военное училище, служил командиром взвода в артиллерийском полку. Награжден медалью "За победу над Германией". В 1946–1951 гг. учился на механико-математическом факультете МГУ имени М. В. Ломоносова, который окончил с отличием. С 1951 г. работал на кафедре высшей математики МЭИ. В 1953–1956 гг. учился в аспирантуре кафедры; в 1957 г. защитил кандидатскую диссертацию, посвященную некоторым вопросам, связанным с уравнениями эллиптического типа. С 1961 г. доцент кафедры, с 1980 г. — профессор. В 1986 г. по состоянию здоровья ушел на пенсию, но продолжал работать в МЭИ до 1991 г. Был членом Редакционного совета МЭИ, работал в Совете по математическому образованию при Министерстве высшего образования СССР.

В область научных интересов М. Л. Краснова входили дифференциальные уравнения. Им были написаны научные статьи, посвященные уравнениям в частных производных и некоторым прикладным задачам. Вместе с А. И. Киселевым и Г. И. Макаренко он придумал и осуществил простую и в то же время гениальную идею — учить будущих инженеров сложным разделам высшей математики на рассмотрении подробных решений тщательно подобранных типовых примеров при минимальном изложении теории. В результате более чем тридцатилетней совместной работы ими были написаны ставшие классическими учебные пособия ("Векторный анализ", "Вариационное исчисление" и другие). Созданное ими многотомное издание "Вся высшая математика" стало лауреатом конкурса по созданию новых учебников Министерства образования России. Все эти книги многократно выходили в издательстве URSS, а также были переведены и изданы на испанском, португальском, английском, французском, японском, польском и других языках.