教育学部 2025年度版
更新日:2025/04/05
科目コード 科目区分 科目分類 配当回生
580500
専門科目
教科に関する科目
3回生 後期
授業コード 科目名 単位
580501
曲面論・多様体論
2
代表担当者名
藤井 克哉
科目内容
〔授業の到達目標〕
平面および空間における曲線の曲がり方を表す曲率と、空間における曲面の曲がり方を表すガウス曲率、平均曲率、主曲率を理解する。また多様体と呼ばれる幾何学的な対象に一般化できることを理解する。

〔授業科目内容の概要〕
古典的なユークリッド空間内の曲面の基本事項を身につける。また現代の微分幾何学を学ぶために必要な多様体の概念の習得を行う。

〔授業計画〕
第1回 ユークリッド空間, 線形代数・微積分に関する復習
第2回 曲線の表し方(パラメータ表示)
第3回 曲線の曲率計算
第4回 曲線論の基本定理
第5回 閉曲線
第6回 曲面の表し方(パラメータ表示)
第7回 座標曲面の基本的な計算
第8回 曲面論の基本定理
第9回 座標曲面の曲率計算
第10回 測地線(曲面についての)
第11回 曲面のパラメータ変換
第12回 長さ・面積・体積
第13回 多様体とは
第14回 具体例(球面や射影空間)
第15回 総合演習

〔授業外学修の指示〕
幾何学、線形代数学、解析学で学んだ知識を用いるので、講義前に復習しておくこと。特に多変数の微積分(合成関数の微分や重積分)に関して理解しておくことが望ましい。

〔使用教材〕
曲線と曲面の微分幾何,小林昭七,裳華房,1977年8月,ISBN: 978-4-7853-1091-2

〔参考図書〕
具体例から学ぶ多様体,藤岡敦,裳華房,2017年3月,ISBN: 978-4-7853-1571-9

〔成績評価の方法・基準〕
1.授業における取り組み:20%
2.振り返りと課題提出:80%

〔学生へのメッセージ〕
今まで扱ってきた座標はまっすぐな軸でしたが、世の中には曲がった座標も必要な場合があります。今まで習ってきた数学を一通り使うので難しいですが、一緒に頑張りましょう。


履修に関して留意すること
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