講義名 幾何学概論第二(Introduction to Geometry II) 科目コード:MTH.B212
開講学期 4Q 単位数 1--0--0
担当 野坂 武史 准教授:本館3階334号室(内線2204))
【講義の概要とねらい】
MTH.B211 幾何学概論第一に続き,主に以下の事項を学ぶ:
正則曲面のパラメータ表示,第一基本形式・⻑さ・角度・面積,第二基本形式・主曲率・Gauss曲率・平均曲率,測地線,Gauss-Bonnetの定理,曲面論の基本定理の意味.古典的な曲面の微分幾何学の基本事項を身につけるとともに,現代の微分幾何学を学ぶための準備を行う.
【到達目標】
3次元ユークリッド空間内の曲面の微分幾何学の基本的な事項,とくに,曲面の曲率の概念と,その幾何学的な性質を学ぶ.
(1) 曲面のパラメータ表示とパラメータ変換,パラメータによらない量の概念を知る.
(2) 曲面の曲率と曲面の形状の関係を知る.
(3) 曲面の大域的性質と局所的性質の具体例を知る.
(4) 理論の具体例を計算によって確認する.
【キーワード】
微分幾何学・曲面・Gauss曲率・平均曲率・Gauss-Bonnetの定理.
【学生が身につける力】
専門力、教養力
【授業の進め方】
以下の授業計画は開講形態等の事情により変更する可能性がある.
毎回の講義にて (1) 講義内容に関連する問題を解く (2) 講義内容に関する質問あるいは講義資料等の誤りの指摘,の2つからなる課題を与える.これを材料に講義を組み立てる.
【授業計画・課題】
第1回 | パラメータ変換・長さ・面積 |
第2回 | 第一基本形式・第二基本形式 |
第3回 | 主曲率・ガウス曲率・平均曲率 |
第4回 | 平均曲率・ガウス曲率の幾何学的性質 |
第5回 | 曲面論の基本定理(驚異の定理) |
第6回 | 測地線 |
第7回 | ガウス・ボンネの定理 |
課題は講義中に指示する。
【教科書】
初回の授業にて、教科書を紹介する。
【参考書、講義資料等】
小林昭七 「曲線と曲面の微分幾何」 裳華房
梅原雅顕・山田光太郎「曲線と曲面(改訂版)」裳華房
Manfredo P. do Carmo, Differenial Geoetry of Curves and Surfaces, Prentice-Hall Inc., 1976.
【成績評価の基準及び方法】
最初の授業で説明する.
【関連する科目】
MTH.B211 : 幾何学概論第一
LAS.M102 : 線形代数学第一・演習
LAS.M106 : 線形代数学第二
LAS.M101 : 微分積分学第一・演習
LAS.M105 : 微分積分学第二
【履修の条件(知識・技能・履修科目等)】
MTH.B211 幾何学概論第一を履修しているか,内容を理解していること.
【連絡先】 ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。
nosaka[at]math.titech.ac.jp
【オフィスアワー】
設定しない.必要に応じて講義の際か電子メイルでコンタクトをとること.
【その他】
詳細は講義 web ページおよびT2SCHOLAを参照のこと.
関連する科目は,記入欄が少ないので直接関連する科目のみを挙げた.その他に微分方程式概論第一,微分方程式概論第二, 位相空間論第一,位相空間論第二,位相空間論第三,位相空間論第四, 幾何学第一,幾何学第二,幾何学続論, 複素解析第一,複素解析第二などの科目と関連がある.