講義名 解析学概論第四(Introduction to Analysis IV) 科目コード:MTH.C204
開講学期 4Q 単位数 1--1--0
担当 隠居 良行 教授:本館2階228号室(内線2216)
木下 真也 助教:本館3階314B号室(内線2203)
【講義の概要とねらい】
本講義は、直前に行われる「解析学概論第三」からひき続き、スカラー場(ふつうの関数)やベクトル場(ベクトル値関数)の微分積分学である「ベクトル解析」を学ぶ。各回で講義内容に関する演習問題を行い、諸概念の定着をはかる。
本講義は、曲面上の積分に関する「ガウスの発散定理」,「ストークスの定理」などを学ぶ.また,微分形式を用いてこれらの定理を「微積分の基本定理」の多重積分への拡張として統一的に定式化することを目標とする。
【到達目標】
・曲面の接ベクトル・接空間について理解する.
・ベクトル場の面積分が計算できるようになる.
・発散定理とストークスの定理の意味を理解する.
・微分形式の計算に習熟する.
【キーワード】
接ベクトル,面積分,発散定理,ストークスの定理,微分形式,外微分
【学生が身につける力】
専門力
【授業の進め方】
通常の講義のあと,演習を行う.毎週のレポート課題に加え,小テストも適宜行う.
【授業計画・課題】
第1回 | 曲面のパラメーター表示と接空間 |
第2回 | 前回の講義内容に関する問題演習 |
第3回 | 曲面積と面積分 |
第4回 | 前回の講義内容に関する問題演習 |
第5回 | ガウスの発散定理 |
第6回 | 前回の講義内容に関する問題演習 |
第7回 | ストークスの定理 |
第8回 | 前回の講義内容に関する問題演習 |
第9回 | ポアッソン方程式 |
第10回 | 前回の講義内容に関する問題演習 |
第11回 | 微分形式と外積、外微分 |
第12回 | 前回の講義内容に関する問題演習 |
第13回 | 微分形式の積分と一般化されたストークスの定理 |
第14回 | 前回の講義内容に関する問題演習 |
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】
「解析入門I」,「解析入門II」,杉浦光夫著,東京大学出版会
「基礎と応用 ベクトル解析」,清水勇二,サイエンス社
「電磁場とベクトル解析」,深谷賢治著,岩波書店
「解析力学と微分形式」,深谷賢治著,岩波書店
「ベクトル解析」岩堀長慶著,裳華房
「数学解析 下」,溝畑茂著,朝倉書店
【成績評価の基準及び方法】
期末試験,小テスト,および演習における問題の解答状況などにより評価する.詳細は講義中に指示する.
【関連する科目】
MTH.C201 : 解析学概論第一
MTH.C202 : 解析学概論第二
MTH.C203 : 解析学概論第三
MTH.C204 : 解析学概論第四
【履修の条件(知識・技能・履修科目等)】
微分積分学・線形代数学の講義・演習を履修済みであること,解析学概論第一・解析学概論第二も履修済みであることが望ましい.