Mathematisches Seminar über Sobolevräume und Distributionen

Martin Brokate (TUM), Andreas M. Hinz (LMU), Hans Schnabel (TUM)

Technische Universität München und Universität München

Sommersemester 2002

Inhalt

In mathematischen Modellen von Naturvorgängen und technischen Prozessen stellt sich die gesuchte Größe meist in Gestalt einer stetigen Funktion dar, festgelegt als Lösung einer Differentialgleichung. Aber nicht jede stetige Funktion ist differenzierbar; Beispiel: die Betragsfunktion. Seit den 30er Jahren wurden daher verallgemeinerte Ableitungsbegriffe eingeführt, die sich im Rahmen der Lebesgueschen Integrationstheorie und mit Hilfe der sich gleichzeitig entwickelnden Funktionalanalysis in speziellen Funktionenräumen, den Sobolevräumen verwirklichen ließen. Diese spielen heute in der Theorie partieller Differentialgleichungen, in der Variationsrechnung und in der numerischen Mathematik (Finite-Elemente-Methode) eine wichtige Rolle.

Nicht jede solche Ableitung ist stetig (Beispiel: die Vorzeichenfunktion), ja nicht einmal notwendigerweise eine Funktion (Beispiel: Diracs Deltafunktion). Die Betrachtung solcher verallgemeinerten Funktionen, mit zahlreichen Anwendungen in der mathematischen Physik, mündete in den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts in die Theorie der Distributionen. Dort fand auch das wichtige Hilfsmittel der Fouriertransformation seine natürliche Heimat.


Themen

1. Regularisierung (2002-04-16, Kneißl)
2. Sobolevräume (2002-04-23, Janekovic)
3. Das Dirichletproblem der Poissongleichung (2002-04-30, Hofmann)
4. Die Ritz-Galerkin-Methode (2002-05-07, Allmaras)
5. Verallgemeinerte Funktionen (2002-05-14, Materne)
6. Faltung (2002-05-28, Iacobet)
7. Anwendungen des Faltungsproduktes (2002-06-04, Weinmann)
8. Fouriertransformation (2002-06-11, Gutermuth)
9. Temperierte Distributionen (2002-06-18, Eu)
10. Wavelets (2002-07-02, Fabert)
11. Dualität (2002-07-16, Karle)
12. Der Satz von Malgrange und Ehrenpreis (2002-07-09, Jerger)

Vorkenntnisse

Analysis bis zum Vordiplom; Kenntnisse in Funktionalanalysis sind hilfreich.

Literatur

Die folgende Auswahl an Standardliteratur zu Sobolevräumen und Distributionen
könnte bei der Vorbereitung der Vorträge nützlich sein.

Adams, R. A., Sobolev spaces, Academic Press, New York, 1975.
Maz'ja, V. G., Sobolev Spaces, Springer, Berlin, 1985.
Walter, W., Einführung in die Theorie der Distributionen, Bibliographisches Institut, Mannheim, 1970.
Jantscher, L., Distributionen, de Gruyter, Berlin, 1971.
Hörmander, L., The Analysis of Linear Partial Differential Operators I, Springer, Berlin, 1990.
Rudin, W., Functional Analysis, McGraw-Hill, New York, 1991.
Friedlander, F. G., Joshi, M., Introduction to the theory of distributions, Cambridge University Press, Cambridge, 1998.

Termin

dienstags, 12:30 Uhr
Ort: Seminarraum 1237 des TU-Hauptgebäudes.

Kontakt

Fragen können Sie richten an
A. M. Hinz, Tel. 21804475 oder 28922629, e-mail hinz@mathematik.uni-muenchen.de
H. Schnabel, Tel. 28922619, e-mail schnabel@appl-math.tu-muenchen.de

Beginn der Veranstaltung: Dienstag, 16. April 2002.


A. M. Hinz, andreas.hinz@mathematik.uni-muenchen.de, 2002-07-09