Книга «Элементарное введение в функциональные уравнения» предназначена для начинающих изучать функциональные уравнения и преподавателей.
Она может быть использована как для проведения факультативных занятий, так и для ее самостоятельного изучения учащимися.
Из авторского предисловия:
Книга «Элементарное введение в функциональные уравнения» предназначена для учащихся математических классов средних школ, студентов математических факультетов и учителей математики.
Она может быть использована в процессе изучения курса «Математический анализ», для проведения факультативного курса «Элементарное введение в функциональные уравнения», при индивидуальной работе со способными учениками и студентами младших курсов с целью привлечения их к творческой работе.
Для усвоения материала предлагаемой книги, в основном, достаточно знания школьного курса «Начала анализа».
Книга содержит большое количество задач, связанных с теорией функциональных уравнений, и в их числе задачи, предлагавшиеся на различных математических олимпиадах учащихся школ и студентов вузов.
Функциональные уравнения являются одним из старых, но до сих пор малоизученных разделов математического анализа.
С одной стороны, изучение функциональных уравнений требует только знания основных понятий математического анализа и поэтому они представляют интерес для большинства учащихся математических классов и студентов математических факультетов, но, с другой стороны, решение отдельных функциональных уравнений требует тонкого понимания основных вопросов анализа и искусного их применения.
Последнее обстоятельство делает изучение функциональных уравнений ценным еще и потому, что позволяет дать способным учащимся возможность испытать свои силы в самостоятельной творческой работе.
Предлагаемая книга содержит элементарное введение в теорию функциональных уравнений функций одной переменной. Она включает в себя “Введение” и четыре раздела:
1. Функциональные уравнения, не содержащие свободных переменных.
2. Функциональные уравнения, содержащие свободные переменные.
3. Определение основных элементарных функций с помощью функциональных уравнений.
4. Разностные уравнения.
Учитывая различный уровень в математической подготовке читателей, во введении сформулированы основные понятия математического анализа, которые наиболее активно используются в книге. В конце введения приведена минимальная информация о дифференциальных уравнениях, необходимая при решении функциональных уравнений путем их сведения к дифференциальным уравнениям.
Центральной частью книги являются первая и вторая главы, в которых изложены основные методы решения функциональных уравнений. Это изложение иллюстрируется большим числом разобранных примеров.
Третья глава дает представление об одном из важных теоретических приложений функциональных уравнений — определении основных элементарных функций.
Особое место в книге по методам исследования занимает четвертая глава, посвященная разностным уравнениям, которые играют большую роль в прикладной математике. К сожалению, ни объем книги, ни математическая подготовка предполагаемого читателя книги не позволили рассмотреть вопросы, связанные с использованием разностных уравнений при приближенном решении дифференциальных уравнений.
В конце книги приведены упражнения. Они содержат большое число задач для самостоятельной работы читателей. Сюда включены и задачи, предлагавшиеся на различных престижных олимпиадах учащихся и студентов. Учитывая, что многие из олимпиадных задач представляют собой серьезные проблемы и могут вызвать затруднения у некоторых читателей, в книге приведены не только ответы к их решениям, по и полные решения. Задачи этого класса в книге отмечены символом *.
Author(s): Лихтарников Л.М.
Publisher: Лань
Year: 1997
Language: Russian
Pages: 160
От АВТОРА 3
ВВЕДЕНИЕ 6
§ 1. Элементарные факты из начал анализа 6
§ 2. Основные понятия теории функциональных уравнений 11
§ 3. Краткие сведения из теории дифференциальных уравнений 15
Глава 1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ, НЕ СОДЕРЖАЩИЕ СВОБОДНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ 20
§ 1. Метод подстановки решения функциональных уравнений, не содержащих свободных переменных 20
§ 2. Решение функциональных уравнений, не содержащих свободных переменных, в классе непрерывных функций 31
§ 3. Решение функциональных уравнений, не содержащих свободных переменных, в классе дифференцируемых функций 36
§ 4. Решение функциональных уравнений, не содержащих свободных переменных, в классе функций натурального аргумента 39
ГЛАВА 2. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИЕ СВОБОДНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ 41
§ 1. Решение функциональных уравнений, содержащих свободные переменные, методом подстановок 42
§ 2. Метод Коши решения функциональных уравнений, содержащих свободные переменные 49
§ 3. Решение функциональных уравнений, содержащих свободные переменные, в классе дифференцируемых функций 55
ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ФУНКЦИЙ С ПОМОЩЬЮ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ 58
§ 1. Определение линейной функции 59
§ 2. Определение показательной функции 62
§ 3. Определение логарифмической функции 66
§ 4. Определение степенной функции 70
§ 5. Определение тригонометрической функции 72
ГЛАВА 4. РАЗНОСТНЫЕ УРАВНЕНИЯ 78
§ 1. Общие понятия теории разностных уравнений 78
§ 2. Решение линейных однородных уравнений с постоянными коэффициентами первого и второго порядка 83
§ 3. Решение линейных неоднородных разностных уравнений с постоянными коэффициентами первого и второго порядка 94
§ 4. Линейные разностные уравнения с переменными коэффициентами первого порядка 104
УПРАЖНЕНИЯ 110
ОТВЕТЫ, УКАЗАНИЯ, РЕШЕНИЯ 122
ЛИТЕРАТУРА 156