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Academic Year/course: 2023/24

453 - Degree in Mathematics

27034 - Functional Analysis


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
27034 - Functional Analysis
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
Degree:
453 - Degree in Mathematics
ECTS:
6.0
Year:
4
Semester:
First semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

This purpose of this course is the study of the properties of infinite-dimensional vector spaces given by vector spaces of functions endowed with a norm. Special emphasis will be put in the study of Hilbert spaces, in which the norm comes from a scalar product, obtaining a concept of orthogonality and extending many properties of the Euclidean norm to the inifinite-dimensional case.

The approaches and objectives of this module are aligned with the Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda; the learning activities could contribute to some extent to the achievement of the goals 4 (quality education), 5 (gender equality), 8 (decent work and economic growth), and 10 (reducing inequality).

2. Learning results

Students will reach a good comprehension of mathematical analysis in its deep connection with algebra and topology, culminating in this way the vision of analysis in the degree in mathematics. In particular, they will get to:

  • Know the analytic and geometric forms of the Hahn-Banach theorem and its main consequences.
  • Comprehend what completeness implies in relation to normed spaces, continuous and linear maps in this kind of spaces, and the spaces with a scalar product.

3. Syllabus

  1. Normed and Banach spaces.
  2. Lp(µ) spaces.
  3. Modes of convergence of functions sequences.
  4. Hilbert spaces.
  5. Spectral theory of compact self-adjoint operators in Hilbert spaces on C.
  6. The fundamental theorems of functional analysis: the Hahn-Banach theorem, the open mapping theorem, and the Banach-Steinhaus theorem.

4. Academic activities

Master classes: 40 hours.
Problem solving: 20 hours.
Study: 83 hours.
Assessment tests: 7 hours.

5. Assessment system

The assessment will be made by a continuous evaluation system, which will consist of 4 tests, which will be rated, each one of them, over 25 points. The final mark, over 100 points, will be the sum of the marks obtained in these tests. The course will be passed with a final mark of 50 or higher.

The date of each one of these 4 tests will be fixed early enough and, in case that they need to be done out of the regular lecture hours, it will be guaranteed that all the students can take them.

Each one of these tests will consist both in theoretical questions, which will consist on questions about definitions or proofs of results seen in class, as well as practical exercises, which will consist on the resolution of exercises similar to those treated in the lecture room and in the material provided by the instructor.

The criteria in the assessment will take into account the ability to provide precise definitions and correct proofs of the main results treated in the course, as well as the ability to solve different problems, in a correct way and relying on the results and definitions seen in the course.

The students will have the right of taking a global exam, in the dates of the official convocations, fixed by the Faculty of Science.


Curso Académico: 2023/24

453 - Graduado en Matemáticas

27034 - Análisis funcional


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
27034 - Análisis funcional
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
453 - Graduado en Matemáticas
Créditos:
6.0
Curso:
4
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

Esta asignatura tiene como objetivo el estudio de las propiedades de espacios vectoriales de dimensión infinita dados por espacios vectoriales de funciones dotados de una norma. Se hará especial énfasis en el estudio de los espacios de Hilbert, en los cuales la norma proviene de un producto escalar obteniendo así un concepto de ortogonalidad y extendiendo muchas propiedades de la norma Euclídea al caso infinito-dimensional.

Los planteamientos y objetivos de la asignatura están alineados con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas; en concreto, las actividades de aprendizaje previstas en esta asignatura contribuirán en alguna medida al logro de los objetivos 4 (educación de calidad), 5 (igualdad de género), 8 (trabajo decente y crecimiento económico) y 10 (reducción de las desigualdades).

2. Resultados de aprendizaje

El alumnado alcanzará una buena comprensión del análisis matemático en su conexión profunda con el álgebra y la topología, culminando de esta forma la visión del análisis en el grado de Matemáticas. En particular, se llegará a:

  • Conocer las formas analítica y geométrica del teorema de Hahn-Banach y algunas de sus principales consecuencias.
  • Comprender lo que la completitud implica en relación con los espacios normados, las aplicaciones lineales continuas entre este tipo de espacios, y los espacios con producto escalar.

3. Programa de la asignatura

  1. Espacios normados y de Banach.
  2. Espacios Lp(µ).
  3. Modos de convergencia de sucesiones de funciones.
  4. Espacios de Hilbert.
  5. Teoría espectral de operadores compactos autoadjuntos en espacios de Hilbert sobre C.
  6. Los teorema fundamentales del análisis funcional: teorema de Hahn-Banach, teorema de la aplicación abierta y teorema de Banach-Steinhaus.

4. Actividades académicas

Clases magistrales: 40 horas.
Resolución de problemas y casos: 20 horas.
Estudio: 83 horas.
Pruebas de evaluación: 7 horas.

5. Sistema de evaluación

La evaluación se realizará mediante un sistema de evaluación continua, que constará de 4 pruebas, que se calificarán, cada una, sobre 25 puntos. La calificación final, sobre 100 puntos, será la suma de las calificaciones obtenidas en estas pruebas. Se superará el curso con una calificación de 50 puntos o superior.

La fecha de cada una de estas 4 pruebas se fijará con suficiente antelación y, en caso de tener que realizarse fuera del horario habitual de clase, se garantizará que todos los estudiantes puedan realizarlas.

Cada una de estas pruebas constará tanto de preguntas teóricas, que consistirán en preguntas sobre definiciones o demostraciones de resultados vistos en clase, como de resolución de ejercicios prácticos, que consistirá en la resolución de ejercicios similares a los tratados en el aula y los propuestos en el material proporcionado por el profesor.

Se evaluará la capacidad de proporcionar definiciones correctas y demostraciones correctas de los principales resultados tratados en la asignatura, así como la capacidad de resolver distintos problemas, de manera correcta y apoyándose en los resultados y definiciones vistos en la asignatura.

El alumnado tendrá derecho a la realización de una prueba global, en la fecha de las convocatorias oficiales marcadas por la Facultad de Ciencias.