講義名 応用解析序論第二(Applied Analysis II) 科目コード:MTH.C212
開講学期 4Q 単位数 1--0--0
担当 米田 剛 特任准教授
小野寺 有紹 准教授:本館2階211号室(内線2213)
【講義の概要とねらい】
フーリエ級数を函数解析の立場からとらえるとともに,いくつかの重要な不等式と正規直交系について説明する.また,フーリエ級数の連続極限として得られる
フーリエ変換の定義と性質について述べる.最後に,フーリエ級数とフーリエ変換の偏微分方程式への応用について解説する.本講義は、直前に行われる「応用
解析序論第一」から続くものである.
フーリエ級数とフーリエ変換は数学および諸科学における基本言語の一つであり、適用範囲の広い概念である。
一方でこれらは無限が本質的に関わる概念であるため、多くの初学者にとっては理解しにくいものである。本講義では、フーリエ級数とフーリエ変換の基本的な
性質導くために厳密な証明を与え、偏微分方程式においてもっとも基本的な波動方程式、熱方程式、ラプラス方程式について学ぶ。
【到達目標】
本講義では複素解析学の基礎とフーリエ級数論について学ぶ。理工系のほとんどの分野で重要な役割を果たすフーリエ級数とフーリエ変換の定義と性質について理解し,またその計算方法について学習する.
【キーワード】
ベッセルの不等式、パーセヴァルの等式、フーリエ変換、波動方程式、熱方程式、ラプラス方程式
【学生が身につける力】
専門力
【授業の進め方】
各回の授業内容をよく読み、課題を予習・復習で行って下さい。
【授業計画・課題】
第1回 | 関数空間,正規直交系 |
第2回 | ベッセルの不等式,パーセヴァルの等式 |
第3回 | フーリエの積分公式 |
第4回 | フーリエ変換とフーリエ逆変換 |
第5回 | フーリエ変換の性質 |
第6回 | 波動方程式への応用 |
第7回 | 熱方程式への応用 |
第8回 | ラプラス方程式への応用,理解度確認 |
課題は講義中に指示する
【教科書】
特になし
【参考書、講義資料等】
特になし
【成績評価の基準及び方法】
期末試験(50%) および中間試験(50%)
【関連する科目】
ZUA.C201 : 解析概論第一
ZUA.C203 : 解析概論第二
MTH.C211 : 応用解析序論第一
MTH.C301 : 複素解析第一
MTH.C302 : 複素解析第二
【履修の条件(知識・技能・履修科目等)】
「微分積分学第一・演習」、「微分積分学第二」、「微分積分学演習第二」が履修済みであることが望ましい。