Análise Funcional
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Matemática |
Ocorrência: 2018/2019 - 2S
Ciclos de Estudo/Cursos
Língua de trabalho
Português - Suitable for English-speaking students
Objetivos
Estudo de espaços vectoriais topológicos e respectivos duais, explorando propriedades de operadores neles definidos. Discussão de algumas aplicações relevantes.
Resultados de aprendizagem e competências
Dominar o uso de certos espaços vectoriais e topologias que são relevantes em Análise e as suas aplicações.
Modo de trabalho
Presencial
Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)
Álgebra Linear, Análise Real, Topologia, Teoria da Medida
Programa
1. Preliminares:
(a) Topologia: Espaços topológicos. Conexão, compacidade e completude. Funções continuas em espaços métricos compactos. Teoremas de Baire e de Arzelà-Ascoli. Exemplos.
(b) Medida e integração: Espaços de medida. Funções mensuráveis e integráveis. Integrais de Riemann e de Lebesgue. Medidas em espaços topológicos. Exemplos.
2. Espaços vectoriais topológicos. Exemplos normados: R^n e p-normas, L^p e l^p para 0 < p < 1; C^0([0,1]). Espaços de Banach. Aplicações lineares limitadas. Funcionais e extensões. Complementares topológicos. Espaços duais. Topologias fracas. Densidade de funções contínuas. Convolução. Transformada de Fourier em L^1.
3. Espaços vectoriais topológicos com um produto interno. Ortogonalidade. Bases ortonormais. Formas sesquilineares. Somas diretas. Séries de Fourier. Transformada de Fourier em L^2.
4. Operadores limitados. Operador adjunto. Espectro e resolvente. Operadores compactos. Projecções e representações espectrais.
5. Espacos localmente convexos. Famílias de seminormas. Espaços de Fréchet e de Schwartz. Distribuições temperadas. Espaços de Sobolev.
6. Algumas aplicações.
(a) Existência de probabilidades invariantes por aplicações contínuas em espaços métricos compactos; Teorema ergódico de von Neumann.
(b) Teoremas de Bishop e Stone-Weierstrass.
(c) Teorema dos Números Primos e função zeta de Riemann.
(d) Existência de soluções fundamentais de equações às derivadas parciais.
(e) Espaços de Hilbert em Mecânica Quântica.
(f) Existência de medida de Haar em qualquer grupo compacto.
Bibliografia Obrigatória
Rudin Walter;
Functional analysis. ISBN: 0-07-054225-2
Reed Michael;
Methods of modern mathematical physics. ISBN: 0-12-585001-8 (Vol. I)
Rudin Walter;
Real and complex analysis. ISBN: 0-07-054233-3
Bibliografia Complementar
Sobolev S. L.;
Applications of functional analysis in mathematical physics
Lacroix-Sonrier Marie-Thérèse;
Distributions, espaces de Sobolev. ISBN: 2-7298-6823-2
Simon Barry;
Functional integration and quantum physics. ISBN: 0-12-644250-9
Curtain Ruth F.;
Functional analysis in modern applied mathematics. ISBN: 0-12-196250-4
Krinik Alan C. 340;
Stochastic processes and functional analysis. ISBN: 0-8247-5404-2
Telser Lester G.;
Functional analysis in mathematical economics. ISBN: 0-226-79190-4
Honig Chaim S.;
Aplicações da topologia à análise
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Exposição do conteúdo realizada pelo docente. Disponibilização de listas de exercícios. Indicação de bibliografia sobre os fundamentos e aplicações do conteúdo escolhido para a unidade curricular.
Palavras Chave
Ciências Físicas > Matemática > Análise matemática > Análise funcional
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída sem exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Apresentação/discussão de um trabalho científico |
40,00 |
Exame |
60,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Apresentação/discussão de um trabalho científico |
16,00 |
Estudo autónomo |
84,00 |
Frequência das aulas |
56,00 |
Trabalho escrito |
6,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
Não há registo de faltas.
Fórmula de cálculo da classificação final
Um seminário (0 a 8 valores) e um exame escrito (0 a 12 valores).
Observações
O artigo 13º do Regulamento Geral para Avaliação dos Discentes de Primeiros Ciclos, de Ciclos de Estudos Integrados de Mestrado e de Segundos Ciclos da U.Porto estabelece que:
A fraude cometida na realização de uma prova, em qualquer das suas modalidades, implica a anulação da mesma e a comunicação ao órgão estatutariamente competente para eventual processo disciplinar.