Obiettivi
Il corso ha uno scopo molteplice:
a) fornire gli elementi piu' importanti della teoria degli spazi di Banach e di
Hilbert, con particolare riguardo agli spazi di Banach;
b) dare applicazioni significative dell'Analisi Funzionale a problemi di un
certo rilievo nell'Analisi Matematica;
c) evidenziare l'interazione fra problematiche concrete e teoria astratta con
la presentazione parallela di concetti, risultati e applicazioni.
Contenuti
1. Richiami su norme e prodotti scalari. Metriche e topologie indotte. Spazi
vettoriali topologici. Alcune costruzioni canoniche.
Completezza e spazi di Banach e di Hilbert. Completamenti. Esempi
significativi, quali gli spazi di funzioni continue, di Lebesgue e di Sobolev.
2. Operatori lineari e continui. Duale di uno spazio normato. Risultati di
rappresentazione del duale. Richiami sulla teoria elementare degli spazi di Hilbert.
Convergenza debole in uno spazio normato e compattezza debole sequenziale
degli spazi di Hilbert.
3. Forme analitiche dei teoremi di Hahn-Banach e loro applicazioni:
la mappa di dualita', il biduale, l'isomorfismo canonico e la nozione di spazio
riflessivo, la convergenza debole* nel duale, il problema della compattezza
debole sequenziale, l'aggiunto di un operatore lineare e continuo.
Forme geometriche dei teoremi di Hahn-Banach e alcune loro applicazioni:
funzioni convesse e sottodifferenziali.
4. Alcuni dei teoremi fondamentali della teoria degli spazi di Banach: i
teoremi di Banach-Steinhaus, dell'applicazione aperta e del grafico chiuso con
alcune loro conseguenze importanti. L'aggiunto di un operatore non limitato e
le relazioni di ortogonalità . Operatori chiusi e operatori a immagine chiusa.
5. Complementi Riflessivita': costruzioni canoniche di spazi riflessivi e classi importanti
di spazi riflessivi. Famiglie di seminorme, spazi localmente convessi, spazi di Frechet. Le
topologie debole e debole*: teoremi di compattezza debole e di compattezza
debole*.
Riferimenti bibliografici
H. Brezis: "Analisi Funzionale", Liguori Editore, 1986.
G. Gilardi: "Analisi Funzionale (ovvero un possibile Corso di Analisi
Funzionale)", note del corso (scaricabili).
Altro materiale reperibile in rete alla pagina web del corso.
http://www-dimat.unipv.it/pier/teaching/progrAnaFunz.html