第一百三十四章 老師,還有什麽問題嗎
【設E, F是兩個Banach空間,令A:D(A)′E→F為一個閉算子,且D(A)′=E。求證:D(A′)′σ(F′,F)=F′D(A′)σ(F′,F)=F′。其中A′是A的伴隨算子,F′是F的對偶空間,σ(F′,F)為F′上的弱*拓撲, D(A′)′σ(F′,F)表示D(A′)在弱拓撲σ(F′,F)下的閉包。】
葉秋走上講台,看著黑板上已經寫好的例題。
“怎麽樣,能解不?”
禿頂老師似笑非笑地看著葉秋。
“問題不大!”
葉秋沉吟一會兒,便直接唰唰唰寫了起來;
【解:設F是E的子向量空間滿足F′≠E.則存在f∈E"不為0,使得(f,x)=0,x∈F……】
教室裏忽然安靜了下來,所有人都緊盯著黑板。
慢慢地,議論聲漸起。
“我去,他還真會解!”
“現在的高中生都這麽誇張了嘛?”
“麻蛋,泛函分析我都還沒搞明白呢?這家夥竟然學會了。”
“話說高中時期競賽班的學生好像也沒那麽厲害吧!”
“這家夥該不會真有能耐一小時不到就解完冬令營考試的三道大題吧……”
……
教室裏響起一陣嗡嗡聲。
不少原本質疑葉秋的人,一個個臉上也流露出了凝重之色。
要知道,泛函分析屬於數學係的專業基礎必修課,主要研究無窮維函數空間的數學分析,一般要到大三才能學到。
在學習這門課之前,你首先得掌握《高等代數》《數學分析》《實變函數》《集論拓撲》《複變函數》《實分析》《常微分方程》《偏微分方程》等課程。
問題是,這些課程都隻有大學才有,至少要花兩年以上的時間才能掌握。
而講台上這個年輕人,不過是一名高中生。
高中時代,語文數學英語物理化學生物都學不過來了,他哪來的時間,哪來的精力掌握這些知識?
這些人自然不知道,過去兩個多月,葉秋除了抽出一小部分精力複習五大學科競賽之外,剩下的時間,全部放在了大部頭的《數學原理》上麵。
他非但將布爾巴基學派的《數學原理》全部看了一遍,而且還在進一步深入反芻研究。
別說本科階段學習的線性泛函分析了,即使研究生階段才能學到的非線性泛函分析,對他而言也沒什麽難度。
唰唰唰——
葉秋在黑板上輕鬆寫完最後一行字,笑著對禿頂老師道:“老師,解完了!”
禿頂老師若有所思地看著葉秋:“泛函分析的知識你都掌握了?”
“差不多全都掌握了!”
葉秋微微一笑,淡定道。
“那你能說一說自己對這門課程的理解嗎?”
禿頂老師眼睛冒光。
如果葉秋沒有吹牛,真的高中階段就學完了泛函分析的內容,那毫無疑問是一名數學天才。
到時候就算在數學奧林匹克冬令營裏麵表現一般,自己也可以強烈建議學校錄取他!
葉秋微微一愣,說道:“行吧,那我就講一講!”
“眾所周知,泛函分析這門學科誕生於20世紀的初期,本身是數學發展中公理化的一個結果。也就說,數學家希望實現分析學的公理化。同樣的公理化運動也出現在幾何和代數上。現在的泛函分析已經變成一個龐然巨獸了,特別是把它和調和分析放在一起的時候,很難分清楚什麽叫做調和分析,什麽叫做泛函分析。不過我接下來要講的不是為了搞清楚它的定義,而是關注它的基礎和未來的發展趨勢。”
“我們首先討論一些早期的抽象分析,尤其是數學家如何將一個特殊的例子擴大化,使之成為一般意義上的定理。我們的討論主要涵蓋以下內容。一、弗雷德霍姆,希爾伯特關於積分方程的工作;二、Volterra和Hadamard關於動量問題的研究;三、Lebesgue,Frechet和Riesz在抽象空間上的工作以及最後,Hahn和Banach關於對偶這個概念的研究……”
葉秋的語氣不疾不徐,卻吸引了所有人的目光。
一旁的禿頂老師眼睛也不由得開始瞪圓。
正常講述一門課的時候,通常從基礎開始,然後慢慢擴展並深入挖掘。
但葉秋的講課方法完全不一樣,他是從泛函分析的發展史開始講解,結合數學史的一些知識,然後再慢慢深入。
這種講解方法,無疑對學生更有吸引了。
而且最關鍵的是,葉秋在講解的時候,往往從最本質的一些東西出發,即使一些相當抽象的概念,他也能輕易將其轉化成同學們更容易理解的概念。
甚至連禿頂老師自己,也漸漸被葉秋的講課給吸引住了。
教室裏漸漸安靜了下來,隻留下葉秋的聲音在空中回蕩。
“弗雷德霍姆和希爾伯特關於積分方程的工作,我們可以從以下兩個具體事例開始。最早的積分方程來源傅立葉研究熱問題。1822年,傅立葉討論了如果去逆向解如下的方程:f(x)=∫Re^itxg(t)dt,也就是已知f,怎麽求出g。現代的語言中,這其實就是求傅立葉變換的逆變換……”
“其次,就是Liouville在研究二階常微分方程的時候發現它們等價於一類積分方程。比如,方程的解f“(x) g(x)=f(x)。如果滿足邊界條件f(a)=1,f"(a)=0利用這個方程的基本解可以證明方程的解滿足……”
……
鈴鈴鈴——
不知何時,下課鈴聲響了起來。
葉秋放下粉筆,微笑道:“時間差不多了,這是我本人關於泛函分析的理解,老師,您還有什麽問題嗎?”
禿頂老師這才回過神來,他深深地看了葉秋一眼,並沒有直接回答葉秋,而是轉向下麵的同學:“大家覺得這位葉秋同學講得怎麽樣?”