כל הקורסים ב-2022

• חבורה כסמטריה. דוגמאות: חבורות ציקליות, דיהדרלית, סמטריות. חבורות מטריצות.
• הומומורפיזם. תת חבורות ותת חבורות נורמליות. חבורות מנה. משפט לגרנז‘. משפטי האיזומורפיזם. מכפלה ישרה של חבורות.
• פעולה של חבורה על קבוצה. משפט קיילי.
• אוטומורפיזמים של חבורות.
• משפטי סילו ומיון חבורות מסדר נמוך.
• סדרת הרכב ומשפט ז‘ורדן-הולדר. חבורות פתירות.
• מיון חבורות חילופיות נוצרות סופית.
• חבורה סימטרית וסידרת הרכב שלה.
• חוגים. אידאלים ראשוניים ומקסימליים. תחום שלמות. חוג מנה. משפטי הומומורפיזם.
• אלגברה מולטילינארית: מרחבי מנה. מכפלה טנזורית של מרחבים וקטוריים. פעולה על חבורה סמטרית על חזקות טנזוריות. אלגברה סימטרית ואלגברה חיצונית. תבניות מולטילינאריות ודטרמיננטה.
• נושאי רשות: חבורות סימטריות של פאונים משוכללים. חבורות חופשיות. מכפלה חצי-ישרה. תורת ההצגות של חבורות סופיות.

סיגמא-אלגבראות, משפט הרחבת המידה ומידת לבג על הישר, מרחבי מידה כלליים, פונקציות מדידות, תורת האינטגרציה, משפטי התכנסות (משפט אגורוב, התכנסות במידה, כמעט תמיד ובנורמות $L_p$), משפט לוזין, מרחבי $L_p$, מידות במרחבי מכפלה ומשפט פוביני, מידות מסומנות ומרוכבות ופירוק האן, משפט רדון ניקודים ושימושים, גזירה, נושאים נוספים ככל שיתיר הזמן.

מערכת אקסיומות לתחשיב הפרדיקטים. משפט השלמות ומשפט הקומפקטיות. מבוא לתורת המודלים: משפטי סקולם-לוונהים ותתי מבנים אלמנטריים. כריעות ואי-כריעות של תורות. משפט אי השלמות הראשון של גדל.

מבוא למושגים הבסיסיים של תורת ההסתברות:

מרחבי הסתברות גבולות של מאורעות ורציפות של הסתברות הסתברות מותנה אי-תלות של מאורעות סיגמה-אלגבראות, מרחבים רציפים, ומידת לבג משתנים מקריים והתפלגויות אי-תלות התפלגויות משותפות והתפלגויות מותנות תוחלת שונות ושונות משותפת התכנסות של משתנים מקריים: כמעט-תמיד, Lp, בהסתברות חוק המספרים הגדולים התכנסות בהתפלגות משפט הגבול המרכזי

• חלוקה ופריקות יחידה ב-$\mathbb{Z}$.
• מספרים ראשוניים.
• קונגרואציה.
• שאריות רבועיות.
• שרשים פרמיטיביים.
• שברים משולבים.
• מספרים אלגבריים וקרובים דיאופנטיים
• יסודות תורת המספרים האלגברית

1. חוגים ואידאלים.
2. מודולים. סדרות מדוייקות. מכפלה טנזורית של מודולים.
3. חוגים נטרים ומודולים מעליהם
4. משפט הבסיס של הילברט.
5. מודולים נוצרים סופית מעל תחום אידאילים ראשיים.
6. משפט האפסים של הילברט.
7. יריעות אפיניות.
8. אידיאלים ראשונים ולוקליזציה. פרוק פרימרי.
9. חוגי הערכה בדידה.

1. טרנספורם פורייה: קונבולוציות, נוסחת ההיפוך, משפט פלנשרל, פונקציות הרמיט, דיסטריבוציות. נוסחת הסכום של פואסון. טרנספורם
2. פורייה רב-מימדי. טרנספורם לפלס. קשר לקונבולוציות וטרנספורם פורייה. פולינומי לגר. יחידות ומשפט לרץ‘. שימושים למשוואות דיפרנציאליות רגילות.
3. מיון של משוואות דיפרנציאליון חלקיות מסדר שני: משוואות אליפטיות, היפרבוליות ופרבוליות. משוואות לפלס, הגלים והחום.
4. משוואות אליפטיות: משוואות לפלס ופואסון. בעיות שפה של דיריכלה ונוימן. גרעין פואסון. תכונות של פונקציות הרמוניות, עקרון המקסימום.
5. שיטות אנליטיות לפתרון משוואות דיפרנציאליות חלקיות: בעיית שטורם-ליוביל ושיטת הפרדת המשתנים בתחום חסום. שימושים למשוואות לפלס, הגלים והחום, לרבות בעיות לא הומוגניות. שימושים של טרנספורם פורייה ולפלס לפתרון בעיות בתחומים לא חסומים.

ביבליוגרפיה

1. Stein E. and Shakarchi R., Fourier analysis, Princeton University Press, 2003. 2. Korner T.W., Fourier analysis, Cambridge University Press, 1988. 3. Katznelson Y., An Introduction to Harmonic Analysis, Dover publications. 4. John, Partial differential equations, Reprint of the fourth edition. Applied Mathematical Sciences, 1. Springer-Verlag, New York, 1991. 5. Evans Lawrence C. Partial Differential Equations, Second Edition. 6. Gilbarg D.; Trudinger N. S. Elliptic partial differential equations of second order, Reprint of the 1998 edition. Classics in Mathematics. Springer-Ver lag, Berlin, 2001. 7. Zauderer E. Partial differential equations of applied mathematics, Second edition. Pure and Applied Mathematics (New York). A Wiley-Interscience Publication. John Wiley & Sons, Inc., New York, 1989. xvi+891 pp. ISBN: 0-471-61298-7.

מרחבים מטריים ונורמיים. שקילות הנורמות במרחבים סוף מימדיים. קומפקטיות ומשפט היינה-בורל. התכנסות של סדרות וטורים של פונקציות נקודתית, במידה שווה ובנורמות אחרות. גזירה ואינטגרציה איבר-איבר של טורי פונקציות, שימושים לטורי חזקות. שלמות: שלמות של מרחב הפונקציות הרציפות בקטע סגור ובמרחב מטרי קומפקטי, בוחן $M$ של ויירשטראס. משפט הקטגוריה של בייר, פונקציונלים לינאריים חסומים ומשפט בנך-שטיינהאוס. קומפקטיות במרחבי פונקציות ומשפט ארצלה אסקולי. מבוא לטורי פורייה: סכימת צ‘זרו, קונבולוציות ומשפט פייר. משפט הקירוב של ויירשטראס. התכנסות ב-$L^2$. התכנסות נקודתית, גרעין דיריכלה וקריטריון דיני.

קבוצות פתוחות, סגורות, קומפקטיות במרחב האוקלידי. נורמות מטרציאליות ושקילות הנורמות. גבולות ורציפות בכמה משתנים. מסילות וקשירות מסילתית. נזגרות חלקיות וכווניות, הגרדיינט ומושג הדיפרנציאביליות. משפטי הפונקציה הסתומה, הפתוחה וההפוכה. כופלי לגרנז‘. אופטימיזציה, מטריצת ההסיאן ונקודות קריטיות. אינטגרל רימן הרב-מימדי: משפט פוביני, משפט שינוי המשתנה.

סילבוס אינו מוגדר בתקופה המתבקשת

• יריעות טופולוגיות. חבורה יסודית ומרחבי כיסוי. שימושים.
• הומולוגיה סינגולרית ושימושים.
• יריעות גזירות. תבניות דיפרנציאליות ומשפט Stokes. הגדרת קוהומולגית de Rham
• נושאים נוספים אם ישאר זמן

1. סריגים. פונקציות אליפטיות.
2. משטחי רימאן: הגדרות, העתקות, הגנוס, נוסחת רימאן–הורביץ.
3. תבניות דיפרנציליות על משטחי רימאן. העתקת אבל–יעקובי.
4. חקירה מקומית של פונקציות הולומורפיות. נקודות כהערכות על שדה הפונקציות המרומורפיות. מיון הערכות על שדה הרציונליים. שדה המספרים ה-$p$-אדיים. נוסחת המכפלה.
5. עקומים אלגבריים מעל שדה. עקומים מעל $\mathbb{C}$ וקשר למשטחי רימאן.
6. נקודות רציונלייות. אריתמטיקה של עקומים לפי הגנוס. עקומים חרוטיים (גנוס 0). כלל הסה. יצירה סופית של נקודות רציונליות על עקום אליפטי (גנוס 1): המקרה של עקום פרמה ממעלה 4.
7. משטחים מודולריים ותבניות מודלריות. בנייה אנליטית של נקודות רציונליות על עקומים אליפטיים.

1. גרפים מרחיבים ושימושיהם - הגדרות שקולות (הרחבה ספקטרלית, קבוע צ‘יגר, א“ש בוזר–צ‘יגר), למת הערבוב, משפט אלון–בופנה, שימושים, בניות מפורשות והסתברותיות
2. תכונת T של קשדן - מבוא קצר להצגות של חבורות (סופיות ואינסופיות), גרפי קיילי ושרייר, תכונת T — הגדרה + תכונות, דוגמאות, בניית גרפים מרחיבים באמצעות תכונת T.
3. נושאים נוספים (ככל שירשה הזמן ובהתאם לטעם של התלמידים) - בניית הזיג-זג, משפטי נקודת שבת (על עצים/על מרחבי הילברט), הרחבה בקומפלקסים סימפליציאליים ועוד.

מרחבי בנך ומרחבי הילברט. תכונות בסיסיות של מרחבי הילברט. מרחבים וקטורים טופולוגיים. משפט בנך-שטיינהאוס (עקרון החסימות במידה שווה), משפט ההעתקה הפתוחה ומשפט הגרף הסגור. משפט האן-בנך. דואליות. מידות על מרחבים קומפקטיים מקומית, המרחב הדואלי של $C(X)$. טופולוגיות חלשות וחלשות-$*$, משפט בנך-אלאוגלו. קמירות ומשפט קריין-מילמן. משפט סטון-ויירשטראס. אופרטורים קומפקטיים על מרחב הילברט. מבוא לאלגבראות בנך ולתורת גלפנד. נושאים נוספים ככל שיתיר הזמן.

גרפים ותת גרפים, עצים, קשירות, מסלולי אוילר, מעגלים המילטוניים, זיווגים, צביעות של גרפים, גרפים מישוריים, מבוא לתורת רמזי, גרפים מכוונים, שיטות הסתברותיות ואלגבריות בתורת הגרפים.

מרחבים טופולוגיים ופונקציות רציפות (מרחבי מכפלה, מרחבי מנה ומרחבים מטריים). קשירות וקומפקטיות. תנאי מניה והפרדה (הלמה של אוריסון, משפט המטריזציה של אוריסון, חלוקת קטע היחידה). משפט טיכונוף וקומפקטיפיקציית סטון-צ‘ך. משפטי מטריזציה ופרה-קומפקטיות.

• מספרים מרוכבים. פונצקיות אנליטיות, משוואות קושי-רימן.
• העתקות קונפורמיות, טרנספורמציות מוביוס.
• אינטגרציה. משפט קושי. נוסחת קושי. אפסים, קטבים, פיתוח טיילור, פיתוח לורן. חשבון השאריות.
• משפט ויירשטרס ומשפט מיטג-לפלר. פונקציות שלמות. משפחות נורמליות.
• משפט ההעתקה של רימן. פונקציות הרמוניות, בעיית דיריכלה.

• שדות: עובדות בסיסיות ודוגמאות, אפיון (קרקטריסטיקה), שדות ראשוניים
• פולינומים: פריקות, מבחן איזנשטיין, למת גאוס
• הרחבות של שדות: תכונת המגדל, הרחבות אלגבריות וטרנסצנדנטיות, צרוף אבר לשדה
• בניות בסרגל ומחוגה
• סגורים אלגבריים: קיום ויחידות
• שדות פיצול
• הרחבות גלואה: אוטומורפיזמים, נורמליות, ספרביליות, שדות שבת, חבורות גלואה, המשפט היסודי של תורת גלואה
• הרחבות ציקליות
• פתרון משואות פולינומיאליות על-ידי רדיקלים: חבורת גלואה של פולינום, הדיסקרמיננטה, נוסחאת קרנדו-טרטגליאה, חבורות פתירות, משפט גלואה אודות פתירות על-ידי רדיקלים
• שרשי יחידה: הרחבות ציקלוטומיות, הפולינומים הציקלוטומיים ואי-פריקותם
• שדות סופיים: קיום ויחידות, חבורות גלואה מעל שדות סופיים, אברים פרמיטיביים

נושאים

1. מבוא ומושגים בסיסיים.
2. חסמים על גודל קודים.
3. שדות סופיים.
4. קודים ליניאריים.
5. קודים מושלמים.
6. קודים ציקליים.
7. אריזות כדורים.
8. חסמים אסימפטוטיים על גודל קודים.

יריעות דיפרנציאביליות משוכנות במרחב האוקלידי עם שפה. המרחב המשיק, הנורמל, שדות וקטורים. יריעות אוריינטביליות, אוריינטציית הנורמל החיצוני. פירוקי יחידה חלקים. תבניות דיפרנציאליות על יריעות משוכנות. הנגזרת החיצונית. אינטגרציה של תבניות דיפרנציאליות ומשפט סטוקס המוכלל. ניסוחים קלאסיים של מקרים פרטיים (גרדיינט, רוטור ודיברגנץ ומשפטי גרין, סטוקס וגאוס). תבניות סגורות ומדויקות. שדות וקטוריים משמרים וקיום הפוטנציאל. שימושים למשוואות דיפרנציאליות מדויקות. מבוא לגיאומטריה דיפרנציאלית: עקמומיות של עקומים ומשטחים במרחב התלת מימדי, העתקת גאוס משפט גאוס-בונה (אם יתיר הזמן).

משוואות דיפרנציאליות רגילות מסדר ראשון, משפטי קיום ויחידות, משוואות ליניאריות מסדר $N$, ורונסקיאן, שדות וקטוריים, משוואות אוטונומיות, מערכות משוואות ליניאריות מסדר ראשון, מערכות משוואות לא-ליניאריות ויציבות.

1. נושאי הכנה: ייצוג מספרים במחשב, שגיאות עיגול ויציבות. נורמות מטריצליאליות ומספר המצב של מטריצה.
2. מבוא לפתרון נומרי של משוואות דיפרנציאליות רגילות: בעיות תנאי התחלה, שיטת אוילר, מבוא לשיטות multistep, בעיות תנאי שפה.
3. שיטות נומריות לפתרון משוואות לינאריות: אלימינציית גאוס עם החלפות ציר, פירוק LU. שיטות איטרטיביות: יעקובי, גאוס-סיידל, שיטת הגרדיינט הצמוד. קירובי ריבועים פחותים.
4. שיטות נומריות למציאת ערכים עצמיים: מעגלי גרשגורין. שיטת החזקה. שיקולי יציבות בתהליך גרם-שמידט: שיקופי האוסהולדר וסיבובי גיבנס. צורת הסנברג וצורה תלת-אלכסונית. פירוק QR ואלגוריתם QR.

סילבוס:

1. מבוא: פעולה של חבורה על קבוצה ופעולה מושרה על מרחב וקטורי. אלגברה מולטי-לינארית (מכפלה טנזורית של מרחבים וקטורים).
2. מושגי יסוד: הצגות, סכום ישר של הצגות, הצגות אי-פריקות והצגות פשוטות למחצה. הלמה של שור, הצגות אי פריקות של חבורה אבלית, פריקות לחלוטין, משפט משקה. דוגמאות: ההצגה הרגולרית של חבורה סופית והצגות הקשורות במרחבים הומוגניים.
3. שקילות של הצגות. מורפיזם בין הצגות. קטגוריית ההצגות תיאור בעזרת מודולים מעל חוג החבורה. פעולות בהצגות (הצגה דואלית, טנזור פנימי וחיצוני, צמצום לתת חבורה).
4. פירוק ההצגה הרגולרית של חבורה סופית. מספר ההצגות האי-פריקות. מקדמי הצגה, קרקטרים, אורתוגונליות.
5. תורת ההצגות ואנליזה הרמונית: התמרת פורייה על חבורה סופית אבלית, נוסחת עקבה לחבורות. סופיות.
6. שימושי תורת ההצגות: מספרים אלגבריים, אלגבריות של קרקטרים, משפט ההתחלקות של פרובניוס ומשפט ברנסייט על פתירות של חבורות. במידה והזמן יתיר: משפט הורוביץ על סכום ריבועים, שימושי תורת ההצגות בפיזיקה ובכימיה.
7. בניה של הצגות: הצגה מושרה והדדיות פרובניוס, קרקטר של הצגה מושרה. נוסחת מאקיי. תורת מאקיי (שיטת תת החבורה הקטנה): הצגות של מכפלות חצי ישרות. הצגות של החבורה הדיהדרלית, הצגות של חבורת הייזנברג.
8. פונקטור האינדוקציה כצמוד לצמצום. מימוש פונקטור האינדוקציה באמצעות מכפלה טנזורית. במידה והזמן יתיר: צמצום הצגות (שבירת סימטריה), זוגות גלפנד והצצה לתורת ההצגות היחסית.
9. מיון, בנייה וקרקטרים עבור ההצגות של חבורות ספציפיות: חבורת הסימטריות של גופים אפלטונים, חבורות התמורות, החבורה $SL_2$ מעל שדה סופי.
10. משפטי ארטין ובראור על הצגות מונומיאליות.

תורת המודלים היא תחום בלוגיקה מתמטית בעל השלכות ושימושים בתחומים אחרים במתמטיקה. בסמסטר הזה נתמקד בתורת המודלים של שדות דיפרנציאליים, שהיא ההקשר בו תורת המודלים תורמת לחקר משוואות דיפרנציאליות. זה כולל בין היתר תורת גלואה של משוואות דיפרנציאליות, שימושים באריתמטיקה, באלגברה לא קומוטטיבית וגם תורה קלאסית של משוואות דיפרנציאליות (למשל, משוואות Painlevé). בנוסף, התורה הזו מעניינת מאוד מבחינת כלים תורת-מודליים, ומספקת דוגמאות (ודוגמאות נגדיות) לתופעות שונות.

הרקע הנדרש הוא היכרות בסיסית עם מושגים בלוגיקה מסדר ראשון: הגדרות של נוסחה, מודל, תורה וכו‘, ומשפט הקומפקטיות. במידת הצורך, נחזור על עיקרי הדברים.

1. מערכות שומרות מידה לחבורות בורליות
2. ארגודיות, פירוק ארגודי, ערבוב וערבוב חלש
3. מינימליות וארגודיות יחידה
4. משפט ארגודי ממוצע ונקודתי לטרנספורמציה בודדת
5. (*) צימודים
6. (*) פירוק מידה ביחס לחלוקה של המרחב, מידות מותנות
7. (*) אנטרופיה
8. (*) משפטים ארגודיים לפעולות של חבורות כלליות ואמנביליות

(*) נושאים שיילמדו לפי אילוצי זמן

סילבוס אינו מוגדר בתקופה המתבקשת

סילבוס אינו מוגדר בתקופה המתבקשת

1. קוהומולוגיה: הגדרות, משפט מקדמים אוניברסלי, אוריאנטביליות, מכפלות ומבנה חוגי, נוסחת קיונת
2. חזרה על יריעות חלקות, תבניות דיפרנציאליות, משפט סטוקס, דרגה של העתקה, משפט סארד, קוהומולוגיית דה-ראם
3. משפט האיזומורפיזם בין קוהומולוגיה סינגולרית לבין קוהומולוגיית דה ראם
4. נושאים נוספים אם יישאר זמן

רשימת נושאים

1. מודולים: מודולים חופשיים, סדרות מדוייקות, מכפלה טנזורית, מודולי הום, שטיחות.
2. אידיאלים ראשוניים ולוקליזציה: חוגים מקומיים, הלמה של נאקיאמה, הספקטרום של חוג, מימד וקשירות.
3. חוגים נתריאניים: משפט הבסיס של הילברט, הלמה של ארטין-ריס, השלמה, דירוג.
4. תורת המימד: משפט האפסים של הילברט, משפט הנירמול של נתר, מעלת טרנסצנדנטיות של שדות.