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関数論

Complex Function Theory

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准教授守屋創
講師生島義之

都築正信
講師長谷川茂
講師山川陸夫
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授業の概要

複素関数論(複素解析, 解析関数)の入門を行います.微分積分1,2では実数を変数とする関数の微積分を扱いました.複素関数論では変数を複素数の範囲にまで広げた複素関数を考察します.(2次)方程式の虚数解として複素数に出会っていると思いますが,複素数は数学上の(虚しい)想像の産物ではなく自然現象, 例えば波などを記述するのに不可欠な言語です.また指数関数, 三角関数, 対数関数などの馴染みの関数も複素関数として扱うことで実数の世界では見えなかった本性を顕します.複素関数の微分可能性(正則性)はコーシーリーマン方程式で特徴づけられ, コーシーの積分定理,べき級数展開可能性など強力な結果を導きます.
複素関数論は広汎な応用を持つ豊かな理論であり,その展開の仕方や力点はいくつかの代表的な教科書を眺めても実に様々です.この講義では初歩的な内容に絞っていますが,受講生は手を動かしながら複素関数の幾何的な側面を実感し理解を深めるよう努めて下さい.

履修上の注意:微分積分1, 2の後に続く科目です.微積分で習ったはずの事項で理解が不確かなものが出てきた場合には速やかに教科書やノートを開いて勉強しなおすことが不可欠です.尚履修希望者が多数の場合は人数制限が行われる場合があります.

達成目標

1.複素平面および複素関数の導入.
2.複素微分可能性(正則性, 解析性)とは何か.
3.初等関数の複素関数として見た場合の性質.
4.べき級数.
5.コーシの積分定理, 留数定理を用いた積分.

授業計画

1.複素平面(極座標形式)
2.複素平面(べき乗計算)
3.正則性(複素微分可能性)の意味
4.コーシー リーマンの関係式
5.複素関数の積分定理(コーシーの積分定理)
6.べき級数で表わされた関数
7.正則関数のべき級数展開
8.三角関数, 指数関数など初等関数の具体例
9.演習など
10.一致の定理など正則関数の代表的な性質
11.最大値の定理など正則関数の代表的な性質
12.孤立特異点の意味, ローラン展開
13.留数の定理
14.積分計算への応用
15.期末試験

評価方法と基準

中間試験や演習・レポート・小テストなどを40%、期末試験を60%とし総合得点60点以上を合格とする.

教科書・参考書

初回講義時に指定する

履修前の準備

「基底科目(解析)」の認定を受け「微分積分1」「微分積分2」を履修していること.

学習・教育目標との対応(機械工学科)

1.(F)機械に関わる諸現象を物理の原理から数学的に導くことができ,機械の設計や性能評価に必要な技術計算ならびに統計処理を正確に適用することができる.

学習・教育目標との対応(機械工学第二学科)

1.(E)機械工学における基盤分野の理解に必要な基礎的な数学の知識と応用能力,実験・分析の遂行に必要な確率・統計,情報処理の基礎的な知識や自然現象を数学的にモデル化し,シミュレーションする基礎的な知識と応用能力を習得する (1) 基礎的な数学の知識 (2) 実験データの分析能力 (3) 情報リテラシの習得 (4) 自然現象をモデル化し,シミュレーションする能力

学習・教育目標との対応(応用化学科)

1.(A)応用化学をささえる工学一般・自然科学・情報技術に関する知識と,その応用能力.

学習・教育目標との対応(電気工学科)

1.C2:数理法則と物理原理など工学の基礎理論を理解し、適切に利用することができる。

オフィスアワー

授業時間の前後

環境との関連

環境に関連しない科目

最終更新 : Thu Mar 28 07:43:45 JST 2013