فضاهای توابع

• در نظریه مجموعه ها، مجموعه توانی \( X \) را په با علامت \( \mathcal{P} (X) \) نمایش داده می شود و متشکل از همه زیرمجموعه های \( X\) می باشد می توان فضایی از توابعتعریف شده بر \(X\) بتوی \( \{ 0 , 1 \} \) تلقی کرد. چنین توابعی را توابع مشخصه می نامند.
• در نظریه مجموعه ها، مجموعه همه توابع تعریف شده بر \( X \) بتوی  \( Y \)  را با علامت \( Y^X \) نمایش می دهند. به عنوان حالتی خاص از این فضای توابع، می توان \( \mathcal{P} (X) \) را مثال زد که همان \( 2^X \) است.
• در جبرخطی، مجموعه همه نگاشت های خطی مانند \( T : V \to W \) را که در آن \( V \) و \( W \) دو فضای برداری روی یک میدان می باشند در نظر می گیرند. این فضا، خود یک فضای برداری می باشد.
• در آنالیز تابعی، نگاشت های خطی پیوسته روی یک فضای برداری توپولوژیک به یک فضای برداری توپولوژیک دیگر را در نظر می گیرند. توپولوژی های مختلفی روی این فضا می توان تعریف کرد. در حالت خاص، فضای همه نگاشت های خطی پیوسته اسکالر مقدار روی یک فضای برداری توپولوژیک را دوگان ان فضا می نامیم. نمونه های معروفی از فضاهای برداری توپولوژیک که دوگان ان ها مورد بررسی قرار می گیرند، فضای هیلبرت و فضای باناخ هستند.
• در ریاضیات عمومی، با فضای همه توابع تعریف شده بر اعداد طبیعی به توی مجموعه ای مانند \( X \) سر و کار داریم. چنین توابعی دنباله نامیده می شوند و همگرایی دنباله ها یکی از موضوعات مهم در ریاضیات عمومی و فضاهای متریک می باشد.
• در توپولوژی،اغلب علاقه مندیم که روی مجموعه همه توابع پیوسته از یک فضای توپولوژیک به یک فضای توپولوژیک دیگر، توپولوژی خاصی را قرار دهیم و رفتار توابع را بررسی نماییم. به عنوان مثال، توپولوژی همگرایی نقطه به نقطه و همگرایی یکنواخت از توجه ویژه ای در توپولوژی برخوردارند.

از این رو، بحث در مورد فضاهای توابع و مسائل مربوط به آن از اهمیت بالایی در ریاضیات و مخصوصاً آنالیز برخوردار است. دانشجویان دوره کارشناسی ریاضی، در درس آنالیز 2 به طور رسمی با برخی فضاهای توابع و همگرایی دنباله ها و سری ها در آن و ارتباط آن ها با مشتق و انتگرال مواجه می شوند.

در این کتاب سعی کرده ایم تا مسائل جالب مربوط به این حوزه را با اشاره مختصری به مباحث درسی، تعاریف و احکام مهم گرد هم بیاوریم. به نظر می رسد این کتاب برای کسانی که درس را به خوبی فهمیده اند و مدتی از آن دور بوده اند یا کسانی که می خواهند خود را برای شرکت کردن در یک مسابقه علمی یا آزمون سراسری آماده کنند، مفید باشد.