解析学(大学)

微分積分学(大学)

接平面の方程式とその導出証明

曲面z=f(x,y)の接平面の方程式はz=f_x(a,b)(x-a)+f_y(a,b)(y-b)+f(a,b)であり,曲面f(x,y,z)=0の接平面の方程式はf_x(a,b,c)(x-a)+f_y(a,b,c)(y-b)+f_z(a,b,c)(z-c)=0となります。これについて,その導出の証明を行いましょう。
集合と位相

カントールの対角線論法とそれを用いた証明

「カントールの対角線論法 (Cantor's diagonal argument) 」あるいは単に「対角線論法」とは,数学における証明のテクニックの1つです。これについて,その内容を,実際の証明を通して理解していきましょう。
集合と位相

選択公理の内容と具体例を詳しく

選択公理とは,「無限個の各集合から一気に一つずつ元を選択することができる」という公理です。専門数学では,多くの場合仮定されますが,自明でない公理なので,気を付けて使う必要があります。 そんな選択公理について,その内容と意味・具体例を詳しく解...
解析学(大学)その他

カントール集合の定義と性質3つの証明

カントール集合 (Cantor set) とは,フラクタルと呼ばれる図形の1つで,連続体濃度を持つにもかかわらず,ルベーグ測度が0となる集合として有名です。カントール集合について,その定義と性質3つとその証明を行いましょう。
集合と位相

【直積集合】集合の直積について詳しく~具体例10個~

集合A,Bに対し,その直積 (direct product) A×Bは,a∈A, b∈Bの対(順序対)(a,b)の集合となります。そんな直積について,2個の直積・n個の直積・無限個の直積を,具体例を添えながら,順番に解説していきましょう。
微分積分学(大学)

勾配(grad)の定義と意味

数学における勾配 (gradient) とは,多変数関数において各偏微分を並べたもので,grad f や ∇ f とかきます。 これについて,その定義と意味(勾配の向きは最大傾斜方向になっており,その大きさは勾配の大きさであること)を解説しましょう。
微分積分学(大学)

方向微分とは~定義・性質・求め方を詳しく~

多変数関数における「方向微分」ないしは「方向微分係数」(directional derivative) とは,ある方向のみを取り出した微分を指します。これについて,その定義と性質・求め方を詳しく解説しましょう。
微分積分学(大学)

合成関数の偏微分における連鎖律(チェインルール)とその証明

多変数の合成関数を偏微分する際の連鎖律(チェインルール)について,まずはその基本的な形のものを述べ,それから一般的な覚え方と証明を行いましょう。
微分積分学(大学)

全微分の定義・性質・求め方を詳しく解説~全微分可能性~

多変数関数における全微分 (total derivative) とは,関数の1次近似と言えます。これについて,定義・図形的意味・性質・求め方を詳しく解説します。まずは2変数関数で扱い,最後にn変数関数の場合について述べます。
微分積分学(大学)

【fxy=fyx】シュワルツの定理とその証明~偏微分の順序交換~

高階偏微分においては,「偏微分する順番は多くの場合,気にしなくて良い」という定理があります。シュワルツの定理と呼ばれる本定理を紹介し,それを証明したいと思います。最後には,シュワルツの定理が適用できない例(偏微分の順序交換ができない例)も述べます。