【 数理科学特論B】 〈 旧名称:応用数学C 〉
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工学の幅広い分野で使われ,かつ解析上の強力な手段となり得る応用数学の基本的な2つの分野として,複素関数論と変分法を取り挙げ,数学的センスを身に付けることを狙った講義を行なう。 具体的には,複素関数論ではガウス平面の概念から始めて,正則関数とコーシー・リーマンの条件,留数定理まで,変分法では,物理現象に対する数学モデルの作成に重点を置いて講義し,付帯条件付きの変分問題として所謂等周問題に言及する。 何れも,数学的厳密さに拘ることなく,力学・流体力学・振動問題などへの適用を念頭に置いた内容である。 |
目 次
第T部 複 素 関 数 論
第1章 複 素 数 ・・・・・ 〈 p. 1〜6 〉 §1.1 複素数とガウス平面 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §1.2 オイラーの公式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §1.3 複 素 共 役 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §1.4 四 則 演 算 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §1.5 乗法の幾何学 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §1.6 加法・減法の幾何学と三角不等式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §1.7 ド・モアブルの公式とその応用 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §1.8 n乗根とガウス平面 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ |
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第2章 初等関数と写像 ・・・・・ 〈 p. 7〜12 〉 §2.1 1 次 関 数 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §2.2 分 数 関 数 1/z ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §2.3 2 次 関 数 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §2.4 平 方 根 √z ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §2.5 指 数 関 数 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §2.6 三 角 関 数 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §2.7 対数関数と多価性 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §2.8 冪 関 数 zβ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ |
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第3章 複素関数の微分と正則関数 ・・・・・ 〈 p.13〜21 〉 §3.1 導 関 数 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §3.2 コーシー・リーマンの条件 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §3.3 コーシー・リーマンの条件の別解釈 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §3.4 初等関数の導関数 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §3.5 逆関数の導関数と正則性 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ |
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第4章 複素関数の積分法とコーシーの積分定理 ・・・・・ 〈 p.22〜32 〉 §4.1 複 素 積 分 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §4.2 線積分と面積分 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §4.3 コーシーの積分定理 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §4.4 コーシーの積分公式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §4.5 モレラの定理 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §4.6 フーリエ逆変換の証明 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §4.7 テイラー展開 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §4.8 特異点とローラン展開 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ |
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第5章 留数の定理と定積分の計算 ・・・・・ 〈 p.33〜39 〉 §5.1 留数の定理 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §5.2 定積分の計算 (@) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §5.3 定積分の計算 (A) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §5.4 定積分の計算 (B) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ |
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第U部 変 分 法
第6章 変 分 原 理 ・・・・・ 〈 p.40〜47 〉 §6.1 汎関数と許容関数 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §6.2 変分とオイラーの方程式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §6.3 最短曲線と最速降下線 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §6.4 多くの関数がある場合の変分 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ |
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第7章 付帯条件付き変分問題 ― 等周問題 ― ・・・・・ 〈 p.48〜53 〉 §7.1 等周問題 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ §7.2 多くの関数がある場合の等周問題 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ |
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