講義内容詳細:解析学ⅠB

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年度/Academic Year 2024
授業科目名/Course Title (Japanese) 解析学ⅠB
英文科目名/Course Title (English) Analysis IB
学期/Semester 後期 単位/Credits 2
教員名/Instructor (Japanese) 谷口 健二
英文氏名/Instructor (English) TANIGUCHI Kenji

講義概要/Course description
解析学は様々なものの量とその変化を扱う学問であり,自然科学を学び,活用する上で必要不可欠なものである.この講義では,「解析学 IA」に引き続き,解析学の入門として,主に多変数関数の微分法と積分法を学習する.具体的な内容は,偏微分,全微分,多変数関数の極値判定,重積分,変数変換公式などである.これらの内容を理解し,具体的な計算が自由にできるようになることを目標とする.授業計画は下記の通りであるが,担当者によって教える順序が異なる可能性がある.また,「解析学 IA」と「解析学 IB」の内容の一部を入れ替えて講義する可能性もあるので,「解析学 IA」,「解析学 IB」とも同じ時間の同じ担当者の講義を受講することが望ましい. なお学習効果を高めるためにも, 並行して「数学演習 B」を履修することが強く望まれる.
達成目標/Course objectives
この講義では,「解析学 IA」に引き続き,主に多変数関数の微分法と積分法を学習する.講義内容を理解し,具体的な計算が自由にできるようになることを目標とする.
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)に基づき、当該科目を履修することで身につく能力 / Abilities to be acquired by completing the course in accordance with the faculty and graduate school diploma policy (graduation certification and degree conferral)
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)/ Undergraduate and Graduate Diploma Policy (Graduation Certification and Degree Conferral)
履修条件(事前に履修しておくことが望ましい科目など)/Prerequisite
高校までの数学および解析学 IA の内容を把握しておくこと.
授業計画/Lecture plan
1
授業計画/Class ガイダンス.
オンライン授業(オンデマンド型).CoursePower上で行う.
この講義の進め方を説明したあと,解析学IAで学んだ事柄について復習する.
2
授業計画/Class 2,3変数関数と曲面.
2変数関数のグラフと3変数関数に関する方程式で表される曲面について,その概形のとらえ方などを解説する.
3
授業計画/Class 多変数関数の極限と連続性.偏微分と全微分可能性.
多変数関数の極限と連続性について解説した後,偏微分を紹介し,全微分可能性について論じる.
4
授業計画/Class 曲面の接平面.多変数関数の合成関数の微分法.平面極座標と空間極座標.
これらの事項について解説する.
5
授業計画/Class 多変数関数のテイラーの定理.
関数の多項式近似を与えるテイラーの定理を,多変数関数の場合について紹介し解説する.
6
授業計画/Class 多変数関数の極値.
多変数関数の極大・極小,停留点,2階偏微分を用いた判定法について解説する.
7
授業計画/Class 多変数関数の最大値・最小値問題.
多変数関数に対する最大値の定理について述べ,最大値,最小値問題の解法について解説する.
8
授業計画/Class 重積分(1).
長方形領域上の重積分について,リーマン和により定義し,性質などを解説する.
9
授業計画/Class 重積分(2).
一般有界集合上の重積分のための準備として,図形の不等式表示の求め方を解説する.また図形の面積,体積の計算への応用に関して解説する.
10
授業計画/Class 重積分(3).
一般有界領域上の重積分について述べる.積分順序の交換に関して解説する.
11
授業計画/Class 変数変換公式.
重積分の変数変換公式,とくに極座標による重積分に関して解説する.
12
授業計画/Class 重積分の応用.
ベータ関数,ディリクレ積分などへの重積分の応用について解説する.
13
授業計画/Class 陰関数定理.包絡線.
陰関数定理を紹介した後,その応用として曲線族の包絡線の求め方を解説する.
14
授業計画/Class 曲面積.
曲線の長さの公式を復習した後,曲面積の公式について解説する.
15
授業計画/Class 授業内容に関する質疑応答.
 
事前学習/Preparation 前回の講義ノートを読んで復習する.
事後学習/Reviewing 今回の講義で学んだことの要点を整理し,必要なら参考書を用いて理解を深める.また,講義の中で練習問題が出題された場合にはそれを解く.
授業方法/Method of instruction
区分/Type of Class 対面授業 / Classes in-person
実施形態/Class Method 通常型 / regular
補足事項/Supplementary notes第1週はオンライン授業(オンデマンド型)で行う.第2週以降は対面授業(通常型)で行う.また必要に応じて演習を行う.
活用される授業方法/Teaching methods used
成績評価方法/Evaluation
1 試験 Exam 100% 定期試験の点数で評価するが,レポート・小テスト・中間試験などを加点要素として考慮することがある.
教科書/Textbooks
 コメント
Comments
1 特定の教科書は使いません.
参考書/Reference books
 著者名
Author
タイトル
Title
出版社
Publisher
出版年
Published year
ISBNコメント
Comments
 
1 市原直幸・増田哲・松本裕行 解析学入門 培風館 2017 4563012017 その他の参考書については,必要があれば講義中に紹介する.
メッセージ/Message
数学の理解に演習は不可欠である.数学演習Bを履修するのみならず,理解したと思えるまで演習することが必要である.