SCI Библиотека

В книге излагается теория разложений по собственным функциям самосопряженных операторов. Общая теория прилагается к построению подобных разложений для дифференциальных операторов в частных производных и разностных операторов, к получению интегральных представлений положительно определенных ядер, к проблеме моментов и т. д. Наряду с построением разложений излагаются вопросы теории краевых задач для дифференциальных уравнений в частных производных, необходимые для построения разложений. Изложение во всей книге базируется на теории обобщенных функций конечного порядка.

От читателя предполагается знакомство с элементами теории операторов в гильбертовом пространстве и теории уравнений в частных производных. Книга рассчитана на студентов-математиков старших курсов, аспирантов и научных работников, занимающихся приложениями методов функционального анализа.

В книге излагаются вопросы спектральной теории самосопряженных и нормальных операторов, действующих в пространствах функций бесконечного числа переменных, в частности теория разложений по их обобщенным собственным функциям.

При этом рассматриваются как отдельные операторы, так и их произвольные коммутирующие семейства. Строится теория обобщенных функций бесконечного числа переменных. Излагаемый круг вопросов разрабатывался в последние годы, в частности, в связи с проблематикой квантовой теории поля.

Будет полезна математикам и физикам, интересующимся указанными вопросами, а также аспирантам и студентам старших курсов университетов.

Книга представляет собой систематическое изложение теории линейных операторов в гильбертовом пространстве. Первое издание вышло в 1950 г.

Настоящее второе издание полностью переработано и дополнено некоторыми новыми исследованиями последних пятнадцати лет, а также отдельными классическими результатами, не вошедшими в первое издание.

Книга предназначена для специалистов-математиков и физиков-теоретиков. Она доступна студентам старших курсов и аспирантам математических и физических специальностей университетов.

Настоящая книга является переводом существенно переработанного Ф. Лёшем издания широко известного во всем мире справочника Е. Янке и Ф. Эмде. Она является совершенно особой энциклопедией по специальным функциям: содержит их определения и множество формул, 73 таблицы и 210 оригинальных чертежей и графиков, представляющих особую ценность. Таблицы дают достаточную для многих прикладных вопросов точность и удобны в обращении, а чертежи ярко иллюстрируют качественную сторону поведения функций (как в действительной, так и в комплексной областях).

Обилие материала и тщательность его обработки делают книгу необходимым подручным пособием для специалистов в области механики, физики, техники. Она будет очень полезна студентам вычислительных специальностей и инженерно-техническим работникам, встречающимся в своей практической деятельности с многочисленными расчетами.

В настоящее время теория эллиптических функций распадается на две части, резко отделяющиеся одна от другой: в первой эллиптические функции рассматриваются только как зависимости от аргумента, во второй и от модуля. В германской математической литературе за последнее время появилось два капитальных труда, посвящённых этой второй части теории эллиптических функций, а именно: Felix Klein, “Vorlesungen über die Theorie der elliptischen Modulfunctionen”, ausarbeitet und vervollständigt v. Dr. Robert Fricke. 2 Bände, Leipzig, Teubner, 1890—1892, и “Elliptische Funktionen und algebraische Zahlen”, академические Vorlesungen von H. Weber, Braunschweig, Vieweg und Sohn, 1891. Во французской литературе есть капитальный труд Галфена, а именно “Traité des fonctions elliptiques et de leurs applications”, par E. Г. Halphen, Paris, посвящённый главным образом первой части той же теории, хотя и содержит в последнем своём отделении ясные очерки второй части. Второй том посвящён исключительно второй части этой теории. Наше внимание в настоящей статье направлено на вторую часть этой теории.

В книге излагаются свойства ортогональных многочленов Чебышёва, Лежандра, Чебышёва — Эрмита, Чебышёва — Лагерра и общих многочленов Якоби. С доказательствами приводятся асимптотические формулы для этих многочленов и теоремы о разложении функций в ряды Фурье по каждой из названных систем.

Рассмотрено большое число примеров разложения функций в ряды Фурье по этим классическим ортогональным многочленам. Изложены применения этих многочленов в вычислительной математике, математической физике, квантовой механике, а также в некоторых технических задачах.

Во второе издание книги (первое вышло в 1976 г.) внесены некоторые дополнения и, в частности, включена отдельная глава, содержащая простейшие сведения из теории приближения функций.

Широкие круги советских учёных впервые услышали имя выдающегося венгерского математика Габора Серё в 1925 г., когда вышла в свет замечательная книга Г. Поля и Г. Серё “Задачи и теоремы из анализа”; она была переведена на русский язык в 1937 г. и переиздана в 1956 г. Однако учёные, работающие в области теории функций и общей теории ортогональных многочленов, знали труды Г. Серё в этой области ещё с момента, когда они начали появляться в 1917 г.

Теория ортогональных многочленов неизменно привлекала и привлекает к себе внимание математиков и физиков всего мира — достаточно указать, что в библиографии по теории ортогональных многочленов Я. Шохата, Э. Хилле и Дж. Уолша 1, вышедшей в 1940 г., приведено около двух тысяч работ в этой области. Такой интерес к этим вопросам объясняется тем, что система ортогональных многочленов является простейшей — после тригонометрической системы — системой ортогональных функций и потому является весьма ценным аппаратом для приближённого представления функций более сложной природы. Во многих случаях разложение функции в ряд ортогональных многочленов возможно при меньших ограничениях, необходимых для её ряда разложения в ряд Маклорена.

Например, если функция регулярна на отрезке [-1, +1], то для сходимости её ряда Маклорена на всем отрезке она должна быть регулярна в круге |z| ≤ 1. Таким образом, разложение в ряд многочленов Лежандра может оказаться более предпочтительным, если только функция регулярна внутри любого малого эллипса с фокусами в точках ±1. Основы общей теории ортогональных многочленов были заложены П. Л. Чебышёвым в 1850–1859 гг., а стандартные системы ортогональных многочленов (Якоби, Лагерра и Эрмита) были детально проработаны ещё до Г. Серё. Однако работы Г. Серё значительно способствовали дальнейшему развитию этой теории и создали принципиально новый метод исследования.

В книге излагаются основы теории специальных функций, наиболее часто встречающихся в приложениях.

Книга рассчитана на научных работников, аспирантов и инженеров-исследователей, сталкивающихся в своей работе с применением этих функций. Она может быть использована также в качестве справочника и как учебное пособие при изучении ряда дисциплин, входящих в программу высшей школы.

Эта книга является попыткой единообразно рассмотреть синусы (круговой, гиперболический, лемнискатический и синус Якоби) как частные случаи так называемого обобщённого синуса — функции, обратной по отношению к некоторому интегралу.

Она требует определённой математической культуры и рассчитана на достаточно подготовленных читателей, владеющих математическим анализом в объёме вузовского курса математики.

Эта книга посвящена теории часто встречающихся в приложениях специальных функций — гипергеометрической, вырожденной гипергеометрической, сферических и цилиндрических функций. При сравнительно небольшом объеме она содержит очень богатый материал, охватывая почти все формулы, необходимые для практической работы с этими функциями. Изучение всех указанных функций ведется в комплексной области с использованием аналитической теории дифференциальных уравнений.

Книга будет полезна всем, встречающимся в практической деятельности со специальными функциями: физикам, инженерам, специалистам по прикладной математике. Она интересна также студентам и аспирантам университетов и технических вузов с повышенным курсом математики.