SCI Библиотека

Книга посвящена изложению теории матриц и ее приложениям к теории дифференциальных уравнений, математической экономике, теории вероятностей. Монография написана так, что ее может читать студент, не изучавший ранее линейную алгебру. В книге имеется более 600 задач; многие из них подводят читателя к самостоятельной научной деятельности в области теории матриц. Ценность книги увеличивают приводимые в конце каждой главы обзоры последних оригинальных работ в соответствующей области.

Книга рассчитана на студентов университетов и вузов, на инженеров, физиков, механиков, использующих матричный аппарат. Много привлекательного найдет в ней и математик, интересующийся собственно теорией матриц.

М. Атья — известный тополог и алгебраист, лауреат Филдсовской премии, знаком советскому читателю по русскому переводу его монографии «Лекции по K-теории» («Мир», 1967). «Введение в коммутативную алгебру», написанное им совместно с И. Макдональдом, также основано на курсе лекций.

Эта книга отличается исключительно удачным подбором материала, изложенного современно, лаконично и с предельной ясностью. Разобрав все доказательства и потренировавшись на многочисленных упражнениях, читатель овладеет основами коммутативной алгебры, равно необходимыми специалистам по топологии, теории чисел, функциональному анализу, алгебраической геометрии, теории функций комплексного переменного и многим другим.

Книга, несомненно, представляет интерес для математиков различных специальностей, от студентов до научных работников.

Напомним некоторые необходимые определения.
Определение 1.1. Множество G с бинарной операцией умножения xy называется группой, если

1. умножение ассоциативно, т.е. (xy)z = x(yz) для всех x, y, z ∈ G;
2. существует такой элемент 1 ∈ G, называемый единицей G, что x1 = 1x = x для всех x ∈ G;
3. для любого элемента x ∈ G найдётся такой элемент x⁻¹, называемый обратным к x, что xx⁻¹ = x⁻¹x = 1.

В учебном пособии излагаются все вопросы раздела «Линейная алгебра», предусмотренные программой курса «Высшая математика» для инженерно-технических специальностей вузов.

Содержится большое количество задач для самостоятельного решения. Пособие предназначено для студентов инженерно-технических специальностей вузов.

Из этой книги читатель узнает, как решать алгебраические уравнения 3-й и 4-й степени с одним неизвестным и почему для решения уравнений более высокой степени не существует общих формул (в радикалах).

При этом он познакомится с двумя очень важными разделами современной математики — теорией групп и теорией функций комплексного переменного. Одна из основных целей данной книги — дать возможность читателю попробовать свои силы в математике. Для этого почти весь излагаемый материал представляет в виде определений, примеров и большого числа задач, снабженных указаниями и решениями.

Книга рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся серьезной математикой (начиная со школьников старших классов), и не предъявляет от читателя каких-либо специальных предварительных знаний. Книга может служить также пособием для работы математического кружка.

Книга Уокера является введением в алгебраическую геометрию в той её части, которая связана с кривыми линиями. Две первые главы содержат все сведения из алгебры и проективной геометрии, необходимые для дальнейшего чтения книги, и делают её доступной студенту второго курса университета.

В третьей главе рассматриваются вопросы, связанные с особыми точками и точками пересечения алгебраических кривых. В последнем параграфе этой главы доказывается, что любая алгебраическая кривая квадратическими преобразованиями может быть обращена в кривую, имеющую лишь кратные точки с различными касательными. Четвёртая глава посвящена степенным рядам и их приложениям.

Здесь полностью решается вопрос об определении кратности точек пересечения алгебраических кривых, доказывается в полном объёме теорема Безу о числе точек пересечения двух кривых. Заканчивается эта глава теоремой Нётер о кривой, проходящей через все точки пересечения двух данных кривых.

Пятая глава содержит изложение вопросов, связанных с рациональными и бирациональными преобразованиями. В этой же главе рассматриваются проективные кривые, определяемые дробно-рациональными функциями, теоремы о функциональной группе кривой. Завершается глава темой о круге идей, связанных с бирациональными инвариантами кривой.

Целью этого тома является изложение современных алгебраических методов, полезных при исследованиях в области бирациональной геометрии алгебраических многообразий. Подобное изложение уже опубликовано Вейлем в его книге 9. Когда будут опубликованы лекции Зарисского, прочитанные в Коллоквиуме Американского математического общества в 1947 г., станет доступным еще одно полное изложение этой области геометрии.

Оправданием появления третьей работы, посвященной тому же предмету, служит то, что этот том предназначен для другой категории читателей. Он предназначен для читателя, хорошо знакомого с классическими методами алгебраической геометрии, желающего овладеть новыми мощными методами, которые дает современная алгебра, и в то же время выяснить, что представляют собой эти методы с точки зрения привычных ему понятий. Таким образом, данное издание в первую очередь посвящено методам, а не получению оригинальных результатов и не изложению единой теории многообразий.

В этом томе излагаются основные методы теории алгебраических многообразий в n-мерном пространстве. В нем даются также приложения этих методов к некоторым из наиболее важных многообразий, используемых в проективной геометрии.

Первоначально мы предполагали изложить также арифметическую теорию многообразий и основы бирациональной геометрии, но оказалось более удобным оставить эти разделы для третьего тома. Поэтому теория алгебраических многообразий, развитая в этом томе, является в основном теорией многообразий в проективном пространстве.

Геометрия алгебраических многообразий высших размерностей является естественным развитием теории алгебраических кривых и поверхностей. Ее можно рассматривать также как геометрическую теорию систем алгебраических уравнений или как геометрический аспект теории алгебраических функций. Ввиду такой многогранности предмета изучения, алгебраическая геометрия чрезвычайно богата связями с самыми различными отраслями математики, причем связи эти возникают как в постановках вопросов, так и в используемых методах.

История алгебраической геометрии своеобразна в том отношении, что в ней накопление фактического материала намного опережало «наведение порядка» в смысле достижений надлежащей строгости. Разрыв здесь настолько значителен, что до сих пор не исчезли сомнения в правильности многих утверждений и не прекратились дебаты о том, достаточно ли или нет имеющихся доказательств. Все это, конечно, крайне затрудняет изучение алгебраической геометрии по имеющейся литературе.

Настоящая книга предназначена в качестве учебника по аналитической геометрии для студентов механико-математических, физических и физико-математических факультетов университетов и педагогических институтов. Наличие в книге задач с решениями и задач для самостоятельного решения (с ответами) позволяет использовать заочниками эту часть книги как материал семинарских занятий.

Помимо традиционного материала по аналитической геометрии в книге дано понятие о линейном пространстве и линейном многообразии. Линейное отображение определяется как коллинеация, при которой сохраняется простое отношение и положение собственных векторов. Дана метрическая теория инвариантов в аффинной системе. Рассмотрены кривые и плоские сечения поверхностей второго порядка. Проективные координаты и теоремы Дезарга, Паскаля и Брианшона даны в дополнении. В основном тексте — только однородные координаты.