Die Theorie der Distributionen (verallgemeinterter Funktionen) ist eine
Erweiterung der klassischen Analysis, die Mitte des 20. Jahrhunderts vor allem
von Laurent Schwartz und Sergei Sobolev entwickelt wurde und sowohl innerhalb
der Funktionalanalysis, als auch in Anwendungen (partielle Differentialgleichungen, theoretische Physik) einen zentralen Platz einnimmt.
Als Verallgemeinerung des Funktionsbegriffs wird statt der ''klassischen''
Zuordnung
die Zuordnung
Neben der Darstellung der theoretischen Apsekte des Themas werden wir auch
Anwendungen vor allem in der Theorie der partiellen Differentialgleichungen
(Fundamentallösungen der klassischen PDEs) und der mathematischen Physik
besprechen, sodaß sich der Besuch der Vorlesung auch für StudentInnen der
(theoretischen) Physik lohnt.
Ziel dieses Seminars ist es, einerseits den Stoff der Vorlesung Distributionentheorie 2
zu komplementieren und zu erweitern und andererseits konkrete Anwendungen der Distributionentheorie
selbständig zu erarbeiten und zu präsentieren.
Als Grundlage dienen die Bücher ''Problems in Distributions and Partial Differential
Equations'' von C. Zuily (North Holland Mathematics Studies 143, 1988) und ''Introduction to
the Theory of Distributions'' von G. Friedlander und M. Joshi (2nd Edition, Cambridge Universtiy Press, 1998).
Dieser Begriffsrahmen ist besonders gut geeignet, um für (klassisch)
nichtdifferenzierbare oder sogar unstetige Funktionen (etwa die Heaviside'sche
Sprungfunktion oder die Dirac'sche Deltafunktion) einen Ableitungsbegriff
zu entwickeln und eine reichhaltige Theorie verallgemeinerter Funktionen zu ermöglichen.
Im zweiten Teil dieser Vorlesung werden wir uns unter anderem mit folgenden Themenkreisen
beschäftigen:
Voraussetzungen Grundlegende Kenntnisse der Distributionentheorie, etwa im Umfang
von Teil 1 der Vorlesung (Skriptum kann bei uns kopiert werden).
Wir werden uns im Wesentlichen am Buch ''Introduction to the Theory of Distributions''
von G. Friedlander und M. Joshi (Cambridge University Press, 2nd Edition, 1998)
orientieren. Weitere Literatur ist hier
angegeben. Begleitend zur Vorlesung bieten wir auch ein
Seminar
(801140 SE Seminar (Analysis): Verallgemeinerte Funktionen, siehe
gesonderte Ankündigung) an,
in dem speziell auf Anwendungen der
Distributionentheorie eingegangen wird.
Zielpublikum: DiplomstudentInnen der Mathematik und (theoretischen) Physik,
LehramtstudentInnen der Mathematik
Positionierung im Studienplan: Diplomstudium Mathematik, 2. Abschnitt,
Studienschwerpunkt Analysis.
Beginn: Mittwoch, 2.10. 13:15, Hs. 5 (Sensengasse 8).
801140 PJ, SE Seminar (Analysis): Verallgemeinerte Funktionen (2 std.)
Achtung: Geänderte Beginnzeit:
Mi. 15:30-17:00, Hs. 5
Michael Kunzinger,
Roland Steinbauer
Seminar (Analysis): Verallgemeinerte Funktionen
Das Seminar ist als Begleitung und Vertiefung der Vorlesung
(801139 VO Distributionentheorie 2, siehe
gesonderte Ankündigung)
gedacht, kann aber bei vorhandenen Vorkenntnissen selbstverständlich
auch unabhängig von dieser besucht werden.
Die engere Auswahl der Themen richtet sich selbstverständlich nach den Wünschen der
Teilnehmer. Insbesondere können Anwendungen in der (theoretischen) Physik behandelt
werden, sodaß ein Besuch des Seminars auch für DiplomstudentInnen der Physik interessant ist.
Neben dem fachlichen Inhalt des Seminars ist uns vor allem die Vermittlung von
Präsentationstechnik und fachlicher Diskussionskultur ein großes Anliegen, das
in diesem Seminar nicht zu kurz kommen wird.
Zielpublikum: DiplomstudentInnen der Mathematik und (theoretischen) Physik,
LehramtstudentInnen der Mathematik
Positionierung im Studienplan: Diplomstudium Mathematik, 2. Abschnitt,
Studienschwerpunkt Analysis.
Vorbesprechung: Mittwoch, 2.10. 15:00, Hs. 5 (Sensengasse 8).
Literatur zur Vorlesung Distributionentheorie 2
M. Kunzinger, R. Steinbauer, Wintersemester 2002/2003
(Marcel Dekker, New York, 1973).
Funktionalanalytisch, enthält viele
wichtige Resultate (Stetigkeit diverser Faltungsoperationen, Anwendungen
auf lineare PDEs), stützt sich in den Details stark auf das Buch von Horvath.
Sehr präziser und abstrakter
(funktionalanalytischer) Zugang, allerdings basierend auf Bänden I und II,
daher ev. nicht unmittelbar lesbar.
(2nd Edition, Cambridge Universtiy Press, 1998).
Das Buch der (unserer) Wahl,
vermittelt die wesentlichen Techniken und Resultate auf direktem Weg.
Stoffauswahl unter dem Gesichtspunkt der Verwendbarkeit in der
Theorie der PDEs, dem mit Sicherheit wichtigsten Anwendungsgebiet.
(Addison-Wesley, Reading, MA, 1966).
Eines der Standardwerke über lokalkonvexe Vektorräume. Da zuerst diese Theorie
entwickelt wird, muss man sich mit ca. 300 Seiten Funktionalanalysis
beschäftigen, bevor die erste Distribution behandelt wird...
(2nd Edition, Springer, Berlin, 1990).
Der Großmeister schlechthin
(Fieldsmedaille (1962) für seine bahnbrechenden Arbeiten auf
dem Gebiet der linearen PDEs und Distributionen). Schwer lesbar, aber
''worth the effort''.
(Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1960-69).
Eines der Standardwerke. Der erste Band bietet viele konrete Rechnungen
und Beispiele. Im Band II werden topologische Vektorräume und im Band III
PDEs behandelt. Es gibt auch einen Band IV von Gelfand und N. J. Wilenkin,
der Distributionskerne und harmonische Analyse beinhaltet.
Das Buch des Erfinders und Grand Seigneurs der Theorie (Fields Medaille
(1950) für die Entwicklung ebendieser Theorie!).
(Pure and Applied Mathematics, Academic Press, New York, 1967).
Einführung in die Theorie der topologischen Vetorräume mit starkem Bezug zu
Distributionentheorie und Anwendungen in PDEs.
(Pure and Applied Mathematics, Academic Press, New York, 1975).
Distributions in action.'' Ein Buch über lineare PDEs mit einem
Zugang bei dem Fundamentallösungen im Zentrum stehen. Die Struktur
von Lösungen der klassischen Gleichungen werden über das Studium
ihrer Fundamentallösungen gewonnen.
Eine freundliche und detaillierte Einführung; leicht lesbar.
In der Stoffauswahl ähnlich wie aber etwas enger als das Buch von Friedlander.
Last modified August 13, 2002 by Michael Kunzinger.