該書是調(diào)和分析大師stein的力作,長期被普林斯頓、哈佛等眾多名校作為教材使用。總體分為測度、積分以及希爾伯特空間三部分。通過傅立葉級數(shù)的完備化、連續(xù)函數(shù)的極限、曲線的長度、微分與積分等問題說明經(jīng)典微積分的局限性;進(jìn)而指出解決以上問題的關(guān)鍵在于某種測度的存在性問題。而勒貝格測度就是這樣的測度。以此為基礎(chǔ)建立實分析理論。用統(tǒng)一、聯(lián)系的觀點看待現(xiàn)代分析,把現(xiàn)代分析的不同分支領(lǐng)域視為高度相互聯(lián)系而非分離的學(xué)科。通過這些聯(lián)系可以使讀者在整體上對現(xiàn)代分析這一學(xué)科有更好的理解。對基本概念和基本方法的來龍去脈、后續(xù)應(yīng)用、主要思想的闡述非常詳盡、透徹。特別強(qiáng)調(diào)了抽象概念的引入是為了解決直觀、鮮明的重要問題而非一味追求概念的推廣、深化。書中主要篇幅在于對基本概念和基本方法的說明。而幾乎沒有復(fù)雜的推導(dǎo)計算。這與一些定義-定理-證明的“標(biāo)準(zhǔn)”教科書寫法截然不同。該書的適用面很廣。雖然該書包含了許多現(xiàn)代的內(nèi)容,但是起點卻不高。只要掌握初等微積分、線性代數(shù)的基本內(nèi)容即可學(xué)習(xí)此書。因此適用于數(shù)學(xué)、物理、工程金融的本科、碩士學(xué)生。對相關(guān)專業(yè)的研究人員也有重要的參考價值。
從2000年春季開始,四個學(xué)期的系列課程在普林斯頓大學(xué)講授,其目的是用統(tǒng)一的方法去展現(xiàn)分析學(xué)的核心內(nèi)容。我們的目的不僅是為了生動說明存在于分析學(xué)的各個部分之間的有機(jī)統(tǒng)一,還是為了闡述這門學(xué)科的方法在數(shù)學(xué)其他領(lǐng)域和自然科學(xué)的廣泛應(yīng)用。本系列叢書是對講稿的一個詳細(xì)闡述。
雖然有許多優(yōu)秀教材涉及我們覆蓋的單個部分,但是我們的目標(biāo)不同:不是以單個學(xué)科,而是以高度的互相聯(lián)系來展示分析學(xué)的各種不同的子領(lǐng)域?偟膩碚f,我們的觀點是觀察到的這些聯(lián)系以及所產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)將激發(fā)讀者更好地理解這門學(xué)科。記住這點,我們專注于形成該學(xué)科的主要方法和定理(有時會忽略掉更為系統(tǒng)的方法),并嚴(yán)格按照該學(xué)科發(fā)展的邏輯順序進(jìn)行。
我們將內(nèi)容分成四卷,每一卷反映一個學(xué)期所包含的內(nèi)容,這四卷的書名如下:
I傅里葉分析導(dǎo)論。
、驈(fù)分析。
Ⅲ實分析:測度論、積分以及希爾伯特空間。
、舴汉治觯悍治鲋械膸讉論題。
但是這個列表既沒有完全給出分析學(xué)所展現(xiàn)的許多內(nèi)部聯(lián)系,也沒有完全呈現(xiàn)出分析學(xué)在其他數(shù)學(xué)分支中的顯著應(yīng)用。下面給出幾個例子:第一冊中所研究的初等(有限的)Fourier級數(shù)引出了Dirichlet特征,并由此得到等差數(shù)列中有無窮多個素數(shù);X一射線和Radon變換出現(xiàn)在卷I的許多問題中,并且在卷Ⅲ中對理解二維和三維的Besicovitch型集合起著重要作用;Fatou定理斷言單位圓盤上的有界解析函數(shù)的邊界值存在,并且其證明依賴于前三冊書中所形成的方法;在第一冊中,日函數(shù)首次出現(xiàn)在熱方程的解中,接著第二冊使用日函數(shù)找到一個整數(shù)能表示成兩個或四個數(shù)的平方和的個數(shù),并且考慮f函數(shù)的解析延拓。
對于這些書以及這門課程還有幾句額外的話。一學(xué)期使用48個課時,在很緊湊的時間內(nèi)結(jié)束這些課程。每周習(xí)題具有不可或缺的作用,因此,練習(xí)和問題在我們的書中有同樣重要的作用。每個章節(jié)后面都有一系列“練習(xí)”,有些習(xí)題簡單,而有些則可能需要更多的努力才能完成。為此,我們給出了大量有用的提示來幫助讀者完成大多數(shù)的習(xí)題。此外,也有許多更復(fù)雜和富于挑戰(zhàn)的“問題”,特別是用星號s標(biāo)記的問題是最難的或者超出了正文的內(nèi)容范圍。
盡管不同的卷之間存在大量的聯(lián)系,但是我們還是提供了足夠的重復(fù)內(nèi)容,以便只需要前三本書的極少的預(yù)備知識:只需要熟悉分析學(xué)中初等知識,例如極限、級數(shù)、可微函數(shù)和Riemann積分,還需要一些有關(guān)線性代數(shù)的知識。這使得對不同學(xué)科(如數(shù)學(xué)、物理、工程和金融)感興趣的本科生和研究生都易于理解這套書。
我們懷著無比喜悅的心情對所有幫助本套書出版的人員表示感激。我們特別感謝參與這四門課程的學(xué)生。他們持續(xù)的興趣、熱情和奉獻(xiàn)精神所帶來的鼓勵促使我們有可能完成這項工作。我們也要感謝AdrianBanner和JoseLuisRodrigo,因為他們在講授這套書時給予了特殊幫助并且努力查看每個班級的學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。此外,AdrianBanner也對正文提出了寶貴的建議。
我們還希望特別感謝以下幾個人:CharlesFefferman,他講授第一周的課程(成功地開啟了這項工作的大門);PaulHagelstein,他除了閱讀一門課程的部分手稿,還接管了本套書的第二輪的教學(xué)工作;DanielLevine,他在校對過程中提供了有價值的幫助。最后,我們同樣感謝CerreePecht,因為她很熟練地進(jìn)行排版并且花了時間和精力為這些課程做準(zhǔn)備工作,諸如幻燈片、筆記和手稿。
我們也感謝普林斯頓大學(xué)的250周年紀(jì)念基金和美國國家科學(xué)基金會的VI.CRE項目的資金支持。
伊萊亞斯M.斯坦恩拉米·沙卡什于普林斯頓2002年8月在實分析這卷中,我們建立了關(guān)于測度論與積分的基本事實,這使我們重新審視和進(jìn)一步發(fā)展前面幾卷的幾個重要的主題,進(jìn)而介紹了分析學(xué)的一些相當(dāng)引人人勝的其他分支。為了幫有興趣的讀者,書中還附有包含更前沿的材料,以星號s標(biāo)注這些內(nèi)容在第一次讀的時候可以略去。
2004年11月