Ce livre constitue une introduction rigoureuse et accessible à l'analyse fonctionnelle, conçue pour les étudiantes et étudiants en mathématiques pures et appliquées. Il présente de manière structurée les fondements des espaces vectoriels normés, en particulier les espaces de Hilbert et de Banach. L'ouvrage développe des outils essentiels tels que la topologie faible et la topologie faible-étoile, ainsi que l'étude des espaces réflexifs et des espaces $L^p$. Les opérateurs linéaires y sont étudiés en détail, avec un accent particulier sur les opérateurs adjoints, compacts et autoadjoints. Le texte expose des résultats classiques tels que le théorème de Hahn-Banach, le principe de la borne uniforme, et les théorèmes de l'application ouverte et du graphe fermé. Enfin, il développe la théorie spectrale des opérateurs compacts et la décomposition spectrale d'un opérateur autoadjoint. L'approche pédagogique intègre des exemples détaillés et des applications aux équations différentielles et à la physique mathématique, offrant les bases nécessaires pour poursuivre des études plus spécialisées.
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- Contenu
- Chapitre 1 Espaces de Hilbert
- 1.1 Rappels sur les espaces topologiques
- 1.2 Rappels sur les espaces métriques
- 1.3 Espaces normés et espaces de Hilbert
- 1.4 Projection sur un convexe
- 1.5 Théorème de représentation de Riesz
- 1.6 Ensembles orthogonaux et bases Hilbertiennes Définition 1.6.1 Soit ° ={e : }.H.
- Chapitre 2 Espaces de Banach
- 2.1 Applications linéaires, continues et espaces de dimension finie
- 2.2 Théorème de Hahn-Banach
- 2.3 Principe de la borne uniforme
- 2.4 Théorème de l’application ouverte et du graphe fermé
- 2.5 Exercices
- Chapitre 3 Topologies Faibleset Espaces Réfexifs
- 3.1 Topologie faible
- 3.2 Topologie faible-*
- 3.3 Espaces réflexifs
- 3.4 Espaces métrisables et espaces séparables
- 3.5 Espaces Lp
- 3.6 Exercices
- Chapitre 4 Opérateurs Adjoints et Compacts
- 4.1 Opérateur adjoint
- 4.2 Orthogonalité
- 4.3 Opérateurs autoadjoints
- 4.4 Opérateurs compacts
- 4.5 Alternative de Fredholm
- 4.6 Exercices
- Chapitre 5 Théorie Spectrale des Opérateurs Compacts
- 5.1 Spectre des opérateurs compacts
- 5.2 Décomposition spectrale d’un opérateur autoadjoint et compact
- 5.3 Exercices
- Bibliographie
- Auteurs