Специальные функции и теория представлений групп, Виленкин Н.Я.

Специальные функции и теория представлений групп - Виленкин Н.Я.

Решение очень многих важных задач математической физики и техники не может быть выражено с помощью обычных, элементарных функций, и тогда приходят на помощь специальные функции (функции Лежандра, функции Бесселя, гипергеометрическая функция и т. д.). Теория специальных функций очень детально разработана и включает в себя необозримое множество формул и соотношений, выводимых самыми разнообразными методами, что затрудняет ее изучение.
Целью данной книги является изложение теории специальных функций с единой точки зрения при помощи теории представлений групп. Этот подход позволяет единым образом получать всевозможные соотношения между специальными функциями, как ранее известные, так и новые.
Книга предназначена для математиков, физиков (как теоретиков, так и экспериментаторов), научных работников в области техники, а также может быть использована аспирантами и студентами старших курсов университетов.


Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Специальные функции и теория представлений групп, Виленкин Н.Я. - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу



Скачать книгу  Специальные функции и теория представлений групп - Виленкин Н.Я.

Содержание
Предисловие
Введение

ГЛАВА I ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУПП

§ 1. Основные понятия теории представлений
1.  Определение
2.  Матричная запись представлений
3.  Эквивалентные представления
4.  Сопряженные представления
5.  Эрмитово-сопряженные представления. Унитарные представления
6.  Инвариантные подпространства. Неприводимые представления
7.  Разложение представления в прямую сумму
8.  Полная приводимость унитарных представлений
9.  Кронекеровское умножение представлений
10.  Характеры представлений
11.  Инфинитезимальные операторы представления

§ 2. Группы преобразований и их представления
1.  Группы преобразований
2. Транзитивные группы преобразований
3.  Инвариантные меры
4.  Представления групп операторами сдвига
5.  Представления класса 1. Сферические функции
6.  Индуцированные представления
7.  Представления групп с операторным множителем
8.  Некоторые примеры

§ 3. Инвариантные операторы и теория представлений
1.  Операторы, перестановочные с представлениями
2.  Лемма Шура
3.  Следствия из леммы Шура
4.  Инвариантные операторы

§ 4. Представления компактных групп
1.  Матричные группы. Компактные и локально компактные группы
2.  Полная приводимость представлений компактных групп
3.  Ряды Фурье на компактных группах
4.  Гармонический анализ функций на компактных группах
5.  Разложение функций на однородных пространствах
6.  Свертка функций на группе
7.  Разложение центральных функций

Дополнение к главе I. Некоторые сведения о линейных пространствах
1.  Кронекеровское или тензорное произведение линейных пространств и операторов
2.  Операторы типа Гильберта-Шмидта
3. Тензорное произведение гильбертовых пространств
4.  Счетно-гильбертовы пространства. Ядерные пространства
5.  Ортогональная прямая сумма гильбертовых пространств
6.  Непрерывная прямая сумма гильбертовых пространств
7.  Разложение операторов в непрерывную прямую сумму операторов


ГЛАВА II АДДИТИВНАЯ ГРУППА ВЕЩЕСТВЕННЫХ ЧИСЕЛ И ПОКАЗАТЕЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ. РЯДЫ И ИНТЕГРАЛЫ ФУРЬЕ
§ 1. Показательная и тригонометрические функции
1.  Неприводимые унитарные представления группы R
2.  Группа вращений плоскости и тригонометрические функции
3.  Группа гиперболических вращений плоскости и гиперболические функции
4.  Комплексная форма группы SO(2)

§ 2. Ряды Фурье
1.  Инвариантное интегрирование на группе SO(2)
2. Тригонометрическая система функций. Ряды Фурье
3.  Разложение регулярного представления группы SO(2)
4.  Разложение бесконечно дифференцируемых функций

§ 3. Интеграл Фурье
1.  Регулярное представление группы R
2.  Преобразование Фурье и его свойства
3.  Формула обращения
4.  Формула Планшереля
5.  Преобразование функций с интегрируемым квадратом
6.  Интеграл Фурье для функций нескольких переменных

§ 4. Преобразование Фурье в комплексной области
1.  Определение
2.  Преобразование функций с интегрируемым квадратом
3.  Преобразование Меллина


ГЛАВА III ГРУППА УНИТАРНЫХ МАТРИЦ ВТОРОГО ПОРЯДКА И МНОГОЧЛЕНЫ ЛЕЖАНДРА И ЯКОБИ
§ 1. Группа SU(2)
1.  Параметризация
2.  Углы Эйлера произведения двух матриц
3.  Алгебра Ли
4.  Комплексификация
5.  Связь с группой вращений
6.  Углы Эйлера вращений
7.  Сфера, как однородное пространство

§ 2. Неприводимые унитарные представления
1.  Представления в пространствах однородных многочленов
2.  Инфинитезимальные операторы представления
3.  Неприводимость
4.  Инвариантное скалярное произведение
5.  Полнота системы представлений

§ 3. Матричные элементы представлений . Многочлены Лежандра и Якоби
1.  Вычисление матричных элементов
2.  Различные выражения матричных элементов
3.  Выражение через углы Эйлера
4.  Различные выражения функций
5.  Частные значения
6.  Соотношения симметрии
7.  Матрицы
8.  Соотношения обхода
9.  Связь с классическими ортогональными многочленами
10.  Многочлены Лежандра как зональные сферические функции

§ 4. Функциональные соотношения для функций P*mn(z)
1. Теорема сложения
2. Теорема сложения для многочленов Лежандра
3. Формула умножения
4. Рекуррентные формулы
5. Дифференциальное уравнение
6. Инфинитезимальные операторы регулярного представления
7. Инфинитезимальные операторы и рекуррентные формулы
8. Оператор Лапласа
9. Дальнейшие рекуррентные соотношения

§ 5. Производящие функции для P*mn(z)
1.  Случай фиксированных l и n
2.  Рекуррентные формулы при различных значениях l
3.  Случай фиксированных m и n
4.  Интегральные представления Дирихле - Мерфи
5.  Рекуррентные формулы для многочленов Лежандра

§ 6. Разложение функций на группе SU(2)
1.  Инвариантная мера
2.  Соотношения ортогональности для функций $mri(z)
3.  Разложения в ряды по функциям Р*mn(х)
4.  Некоторые подпространства функций
5.  Разложение функций на сфере
6.  Разложение полей величин на сфере

§ 7. Характеры представлений Tl(u)
1.  Вычисление характеров
2.  Ортогональность характеров
3.  Разложение центральных функций

§ 8. Коэффициенты Клебша - Гордана
1.  Кронекеровское произведение представлений Tl(u)
2.  Базисы в пространстве S * S
3.  Вычисление коэффициентов Клебша - Гордана
4.  Соотношения симетрии
5.  Некоторые частные значения
6.  Разложение произведений функций P*mn(z)
7.  Связь с многочленами Якоби
8.  Рекуррентные формулы
9.  Производящая функция


ГЛАВА IV ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУППЫ ДВИЖЕНИЙ ПЛОСКОСТИ И ФУНКЦИИ БЕССЕЛЯ
§ 1. Группа М(2)
1.  Определение
2.  Параметризации
3.  Алгебра Ли
4.  Комплексификация

§ 2. Неприводимые унитарные представления группы М(Х)
1.  Описание представлений
2.  Инфинитезимальные операторы
3.  Неприводимость представлений
4.  Представления скрещенных произведений

§ 3. Матричные элементы представлений TR(g) и функции Бесселя
1. Вычисление матричных элементов
2.  Связь функций Бесселя с противоположными индексами
3.  Разложение функций Бесселя в степенные ряды

§ 4. Функциональные соотношения для функций Бесселя
1. Теорема сложения
2. Формула умножения
3. Рекуррентные формулы
4. Дифференциальное уравнение
5. Производящая функция
6. Рекуррентные соотношения

§ 5. Разложения представлений группы М(Х) и преобразование Фурье - Бесселя
1.  Квазирегулярное представление
2.  Преобразование Фурье-Бесселя
3.  Разложение квазирегулярного представления
4.  Инфинитезимальные операторы
5.  Разложение регулярного представления

§ 6. Произведение представлений
1.  Кронекеровское произведение представлений TR(g)
2.  Кронекеровское произведение и формула умножения

§ 7. Функции Бесселя и функции Р*mn(х)
1.  Группа движений плоскости и группа вращений сферы
2.  Функции Бесселя и многочлены Якоби
3. Асимптотическая формула для коэффициентов Клебша-Гордана


ГЛАВА V ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ГРУППЫ ДВИЖЕНИЙ ПСЕВДОЕВКЛИДОВОЙ ПЛОСКОСТИ И ФУНКЦИИ ГАНКЕЛЯ И МАКДОНАЛЬДА
§ 1. Представления группы линейных преобразований прямой линии и Г-функция
1.  Группа линейных преобразований прямой линии
2.  Неприводимые представления группы G
3.  Приведение операторов Rx(g(Q, а)) к диагональному виду
4.  Выражение ядра K(w, z; g) через Г-функцию
5.  Свойства Г-функции
6. Теорема сложения для Г-функции и ее следствия
7.  Бета-функция и формула удвоения для Г(х)
8.  Преобразование Фурье функций х*+ и x*-
9.  Представления группы линейных преобразований прямой, индуцированные одномерными представлениями
подгруппы A

§ 2. Группа МН(2) движений псевдоевклидовой плоскости
1.  Псевдоевклидова плоскость
2.  Группа МH(2)
3.  Параметризации группы МН(2)
4. Алгебра Ли группы МН(2)

§ 3. Представления группы МН(2)
1.  Неприводимые представления
2. Другая реализация представлений TR(g) группы MH(2)
3. Унитарный случай
4.  Функции Макдональда и Ганкеля
5.  Выражение ядер представления QR(g) через функцию Макдональда
6.  Инфинитезимальные операторы представлений TR(g) и QR(g)
7.  Неприводимость представлений TR(g)

§ 4. Рекуррентные формулы и дифференциальное уравнение для функций Макдональда и Ганкеля
1.  Соотношения между нифинитезимальными операторами и операторами представления
2.  Рекуррентные формулы
3. Дифференциальные уравнения для функций Макдональда и Ганкеля
4.  Связь между функциями Ганкеля и функциями Бесселя

§ 5. Функциональные соотношения для функций Ганкеля и Макдональда
1.  Вводные замечания
2.  Интегральное представление
3.  Разложение в степенные ряды
4.  Преобразования Меллина
5.  Преобразования Меллина (продолжение)
6. Теоремы сложения
7. Теоремы умножения
8.  Взаимно обратные интегральные преобразования

§ 6. Разложение квазирегулярного представления группы МН(2)
1.  Квазирегулярное представление группы МН(2)
2.  Интегральные преобразования


ГЛАВА VI ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУППЫ QU(2) УНИМОДУЛЯРНЫХ КВАЗИУНИТАРНЫХ МАТРИЦ ВТОРОГО ПОРЯДКА И ФУНКЦИИ
ЛЕЖАНДРА И ЯКОБИ
§ 1. Группа Q U(2)
1.  Описание
2.  Подгруппы группы SL(2, R)
3.  Параметризации группы QU(2)
4.  Инвариантное интегрирование
5. Алгебра Ли

§ 2. Неприводимые представления группы QU(2)
1.  Пространство D
2.  Представления Т(g)
3.  Инфинитезимальные операторы
4.  Неприводимость
5.  Целочисленные представления
6. Условия эквивалентности
7. Условия унитарности
8. Унитарно-сопряженные представления

§ 3. Матричные элементы представлений Т(g)
1.  Вычисление матричных элементов
2.  Выражение через углы Эйлера
3.  Различные выражения функций B*mn(z)
4. Зональные сферические функции представлений Т(g) и функции Лежандра
5.  Присоединенные функции Лежандра
6.  Соотношения симметрии для функции B*mn(chT)
7.  Функции B*mn(z) в целочисленном случае

§ 4. Функциональные соотношения для B*mn(chT)
1. Теорема сложения
2.  Целочисленный случай
3. Теоремы сложения для функций Лежандра
4.  Формула умножения
5.  Рекуррентные формулы
6.  Производящая функция
7.  Континуальная производящая Функция

§ 5. Разложение регулярного представления группы QU(2)
1.  Регулярное представление группы QU(2)
2.  Рекуррентные соотношения и нифинитезимальные операторы
3.  Разложение функций на группе QU(2)
4.  Разложение регулярного представления группы QU(2) на неприводимые
5.  Разложение индуцированных представлений группы Q U(2)
6.  Соотношения ортогональности для функций B*mn(z)


ГЛАВА VII ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУППЫ ВЕЩЕСТВЕННЫХ УНИМОДУЛЯРНЫХ МАТРИЦ И ГИПЕРГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ
§ 1. Гипергеометрическая функция
1.  Определение
2.  Некоторые соотношения
3.  Некоторые интегралы, выражающиеся через гипергеометрическую функцию
4.  Выражение функций и многочленов Якоби через гипергеометрическую функцию

§ 2. Группа SL(2, R) вещественных унимодулярных матриц второго порядка 1. Вводные замечания
2.  Параметризация
3. Алгебра Ли

§ 3. Неприводимые представления группы SL(2, R)
1.  Описание
2. Другая реализация представлений Т (g)
3.  Операторы второй реализации представлений Т (g)
4.  Инфинитезимальные операторы

§ 4. Вычисление ядер представления R(g)
1.  Вычисление К(l,m,x,h) и K(l,m,x,u)
2.  Случай треугольных матриц
3.  Общий случай
4.  Некоторые интегральные преобразования, связанные с гипергеометрической функцией

§ 5. Рекуррентные формулы для гипергеометрической функции. Гипергеометрическое уравнение
1.  Соотношения между нифинитезимальными операторами и операторами представления
2.  Рекуррентные формулы
3.  Гипергеометрическое уравнение

§ 6. Интегральные представления и формула сложения для гипергеометрической функции
1.  Вводные замечания
2.  Интегральные представления
3.  Преобразование Меллина
4. Теоремы сложения

§ 7. Представления группы вещественных матриц второго порядка и функции Ганкеля
1.  Новая реализация представлений Т (g)
2.  Вычисление ядра оператора Q(s)


ГЛАВА VIII ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУППЫ ТРЕУГОЛЬНЫХ МАТРИЦ ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА И ФУНКЦИИ УИТТЕКЕРА
§ 1. Функции Уиттекера и вырожденная гипергеометрическая функция
1.  Определение
2.  Вырожденная гипергеометрическая функция

§ 2. Группа треугольных матриц третьего порядка и ее представления
1. Алгебра Ли
2.  Разложение по однопараметрическим подгруппам
3.  Неприводимые представления группы Gx
4. Другая реализация представлений Т (g)
5.  Инфинитезимальные операторы представлений R (g)
6.  Вычисление ядер представлений

§ 3. Функциональные соотношения для функций Уиттекера
1.  Соотношения между нифинитезимальными операторами и операторами представления
2.  Рекуррентные соотношения
3. Дифференциальное уравнение Унттекера
4.  Соотношения симметрии для функций Уиттекера

§ 4. Интегралы, связанные с функциями Уиттекера
1.  Представление Меллина - Бернса
2.  Преобразование Меллина по параметрам
3.  Континуальные теоремы сложения
4. Двойствеиные формулы
5.  Вырожденные случаи теорем сложения

§ 5. Многочлены Лагерра и представления группы комплексных треугольных матриц третьего порядка
1.  Определение многочленов Лагерра
2.  Группа комплексных треугольных матриц третьего порядка и многочлены Лагерра


ГЛАВА IX ГРУППА ВРАЩЕНИЙ w-МЕРНОГО ЕВКЛИДОВА ПРОСТРАНСТВА И ФУНКЦИИ ГЕГЕНБАУЭРА
§ 1. Группа SO{n)
1.  Сферические координаты
2.  Описание группы SO{n)
3.  Углы Эйлера
4.  Инвариантное интегрирование

§ 2. Представления класса 1 группы SO{n) и гармонические многочлены
1.  Квазирегулярное представление
2.  Представления в пространствах однородных многочленов
3.  Гармонические многочлены
4.  Инвариантность подпространства Snl
5.  Гармоническая проекция многочлена. Представление в пространстве гармонических многочленов
6.  Каноническое разложение однородных многочленов
7.  Разложение квазирегулярного представления
8.  Разложение сужения представления на подгруппу
9.  Инфинитезимальные операторы представления
10.  Неприводимость представлений T(g)
11.  Полнота системы представлений T(g)

§ 3. Зональные сферические функции представлений T(g) и многочлены Гегенбауэра
1.  Описание зональных сферических функций.
2. Дифференциальное уравнение и рекуррентные соотношения для многочленов Гегенбауэра
3.  Частные случаи и частные значения многочленов Гегенбауэра
4.  Соотношения ортогональности для многочленов Гегенбауэра
5.  Разложение пространства гармонических многочленов
6.  Построение канонического базиса
7.  Разложение функций ная-мерной сфере

§ 4. Матричные элементы нулевого столбца
1.  Элементы «нулевого столбца» канонической матрицы
2. Теорема сложения для многочленов Гегенбауэра
3.  Формула умножения для многочленов Гегенбауэра
4.  Реализация представлений T(g) в пространстве функций от n - 1 переменного
5.  Разложение пространства
6.  Инвариантное скалярное произведение в пространстве
7.  Интегральное представление многочленов Гегенбауэра
8.  Связь между многочленами Гегенбауэра и присоединенными функциями Лежандра
9.  Некоторые разложения по многочленам Гегенбауэра
10. Другие интегральные представления многочленов Гегенбауэра
11.  Некоторые интегралы, содержащие многочлены Гегенбауэра
12.  Производящая функция для многочленов Гегенбауэра

§ 5. Сферические функции и оператор Лапласа. Полносферические функции
1.  Оператор Лапласа на сфере
2.  Полнсферические координаты
3. Дифференциал длины дуги и оператор Лапласа в полнсферических координатах
4.  Собственные функции оператора Лапласа в полнсферических координатах


ГЛАВА X ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ГРУППЫ ГИПЕРБОЛИЧЕСКИХ ВРАЩЕНИЙ п-МЕРНОГО ПРОСТРАНСТВА И ФУНКЦИИ ЛЕЖАНДРА
§ 1. Псевдоевклидово пространство и гиперболические вращения.
1.  Псевдоевклидово пространство.
2.  Группа SH(n)
3.  Пространство Лобачевского
4. Углы Эйлера в группе SH(n)

§ 2. Представления класса 1 группы SH(n)
1.  Описание представлений T(g)
2.  Сопряженные представления
1.  Построение базиса в пространстве
2.  Интегральное представление зональных и присоединенных сферических функций
3.  Выражение зональной функции через гипергеометрическую функцию
4.  Вычисление присоединенных сферических функций
5. Теорема сложения для функций Лежандра
6. Теорема умножения для функций Лежандра
7.  Производящая функция для присоединенных функций Лежандра

§ 4. Разложения представлений группы SH(n) и преобразование Фока - Мелера
1.  Вводные замечания
2.  Инвариантное интегрирование в пространстве Лобачевского и на орисферах
3.  Интегральное преобразование Гельфанда - Граева
4.  Квазирегулярное представление группы SH(n)
5.  Интегральные преобразования функций на гиперболоиде

§ 5. Оператор Лапласа на гиперболоиде. Полисферические и орисферические функции на гиперболоиде
1.  Оператор Лапласа на гиперболоиде
2.  Полисферические координаты на гиперболоиде [х, х] = 1.
3.  Орисферические координаты на гиперболоиде
4.  Разделение переменных в орисферических координатах


ГЛАВА XI ГРУППА ДВИЖЕНИЯ n-МЕРНОГО ЕВКЛИДОВА ПРОСТРАНСТВА И ФУНКЦИИ БЕССЕЛЯ
§ 1. Группа М(n)

§ 2. Неприводимые представления класса 1 группы М(n)
1.  Описание представлений TR(g)
2.  Неприводимость представлений TR(g)

§ 3. Зональные и присоединенные сферические функции представлений класса 1 группы М(n)
1.  Базис в пространстве S9-(Sa-v)
2.  Вычисление зональных сферических функций
3.  Присоединенные сферические функции
4. Теорема сложения для функций Бесселя
5. Теорема умножения для функций Бесселя
6.  Производящая функция для функций Бесселя
7.  Некоторые интегралы, содержащие функции Бесселя

§ 4. Предельный переход по размерности пространства. Многочлены Эрмнта
1.  Многочлены Эрмита, как предел многочленов Гегенбауэра
2.  Некоторые свойства многочленов Эрмита
3.  Соотношения ортогональности для многочленов Эрмита
5.  Предельный переход по размерности для группы М(n)

Литература
Примечания и литературные указания
Указатель важнейших обозначений
Предметный указатель

Скачать книгу  Специальные функции и теория представлений групп - Виленкин Н.Я.





Теги: специальные функции :: теория :: представления групп :: группы :: Виленкин :: книга :: скачать :: эрмитово-сопряженные представления :: инвариантные подпространства :: инфинитезимальные операторы :: группы преобразований :: индуцированные представления :: Лемма Шура :: ряды Фурье :: операторы Гильберта-Шмидта :: интеграл Фурье :: формула Планшереля :: параметризация :: углы Эйлера :: алгебра Ли :: многочлен Лежандра :: многочлен Якоби :: оператор Лапласа :: коэффициенты Клебша-Гордана :: кронекеровское произведение :: базис :: функция Бесселя :: комплексификация :: квазирегулярное представление :: преобразование Фурье-Бесселя :: функция Макдональда :: функция Ганкеля :: преобразования Меллина :: гипергеометрическая функция :: рекуррентные формулы :: функция Уиттекера :: представление Меллина-Бернса :: многочлен Лагерра :: функция Гегенбауэра :: функция Лежандра :: преобразование Фока-Мелера :: гиперболоид :: многочлен Эрмита