数学Ⅴ 物2年
複素関数論とフーリエ解析―

担 当 者 単 位 数 配当年次 学 期 曜 日 時 限
桂 法称 講師 2 2 第1学期 3

授業の目的・内容

複素関数論とフーリエ解析およびその応用について学ぶ。複素関数論はそれ自身として数学的に美しい構造をもっているが、量子力学を始めとする現代物理学や自然科学・工学の様々な問題に応用されている。講義では前半に複素関数の微分・積分に関する基本的な性質を詳しくとりあげ、後半でフーリエ解析を中心とするその応用の理解を目指す。

授業計画

1 ベクトル解析(1)
2 ベクトル解析(2)
3 複素数と複素関数
4 複素関数の微分と積分
5 解析関数とコーシー・リーマンの関係式
6 コーシーの積分定理
7 ローラン展開と留数定理
8 実関数の定積分への応用
9 直交関数系の一般論
10 フーリエ級数
11 フーリエ級数の応用
12 フーリエ変換
13 フーリエ変換の応用(1)
14 フーリエ変換の応用(2)
15 理解度の確認
授業の進行によっては上記の計画通りに行うとは限らない。

授業方法

板書を中心とする。授業の進展にあわせて適宜レポートを課す。

成績評価の方法

第1学期(学期末試験):85%
レポート:10%(2~3回課し、理解度のチェックをする。)
平常点(出席、クラス参加、グループ作業の成果等):5%
レポートの評価の一部を出席等で代替する場合もある。

参考文献

川畑有郷『物理数学入門』、培風館2006年、ISBN=978-4563022778
松田 哲『複素関数』(理工系の基礎数学 (5))、岩波書店1996年、ISBN=978-4000079754
河村哲也『複素関数とその応用』(理工系の数学教室)、朝倉書店2004年、ISBN=978-4254116229
複素関数論、フーリエ解析に関する本は数多く出版されている。各自、自分にあった本を購入して理解を深めること。

履修上の注意

第1回目の授業に必ず出席のこと。