2024年度学院等開講科目情報理工学院数理・計算科学系

ベクトル解析と関数解析

開講元: 数理・計算科学系
担当教員: 荒井迅 / 高橋仁
授業形態: 講義/演習 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火5-6 (W8E-308(W834)) / 金5-8 (W8E-308(W834))
クラス: -
科目コード: MCS.T301
単位数: 210
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

数理解析学の基礎となるベクトル解析および関数解析学について講義する．前半のベクトル解析の内容としてはスカラー場およびベクトル場の微分積分を解説する．後半は関数解析におけるBanach空間およびHilbert空間の基本的な定理を紹介する．

到達目標

本講義の目標は数理解析の基礎となるベクトル解析および関数解析の基礎知識を身につけることである．

キーワード

ベクトル場，積分定理，Banach空間，線形作用素，Hilbert空間

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

本講義の理解の為には，計算練習等による講義内容の習熟が必要である．その為，演習のクラスを行う．

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	曲線と曲面のパラメータ表示	講義の内容を理解する.
第2回	勾配, 発散，回転	講義の内容を理解する.
第3回	曲線と曲面のパラメータ表示，勾配，発散，回転の演習	講義の理解を深める.
第4回	線積分，面積分	講義の内容を理解する.
第5回	グリーンの公式，ガウスの発散定理，ストークスの定理	講義の内容を理解する.
第6回	線積分，面積分，積分定理の演習	講義の理解を深める.
第7回	バナッハ空間	講義の内容を理解する.
第8回	縮小写像の原理	講義の内容を理解する.
第9回	バナッハ空間と縮小写像の原理の演習	講義の理解を深める.
第10回	ルベーグ積分の復習	講義の内容を理解する.
第11回	ルベーグ積分の演習	講義の理解を深める.
第12回	関数空間	講義の内容を理解する.
第13回	有界線形作用素	講義の内容を理解する.
第14回	関数空間と有界線形作用素の演習	講義の理解を深める.
第15回	ヒルベルト空間	講義の内容を理解する.
第16回	正規直交系	講義の内容を理解する.
第17回	ヒルベルト空間と正規直交系の演習	講義の理解を深める.
第18回	直交分解定理	講義の内容を理解する.
第19回	Rieszの表現定理	講義の内容を理解する.
第20回	直交分解定理とRieszの表現定理の演習	講義の理解を深める.
第21回	スペクトル定理	講義の内容を理解する.

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ本学の学修規程で定められた時間を目安に行う。

教科書

洲之内治男「関数解析入門サイエンス社」

参考書、講義資料等

未定

成績評価の方法及び基準

試験およびレポートによる

履修の条件・注意事項

微分積分学および線形代数の基礎知識を身に付けていることが望ましい．