解析学(大学)

集合と位相

【距離空間】全有界の定義・例と有界との違いをわかりやすく

距離空間あるいはその部分集合が全有界であるとは,任意に小さい有限個の円板で,その集合全体が覆えることを言います。距離空間における全有界性について,有界性との違いを比較しながらその定義・例を理解していきましょう。全有界であれば有界であることの証明も行います。
集合と位相

ツォルンの補題とその証明のスケッチ・応用例

ツォルンの補題 (Zorn's lemma) は,補題と言われていますが数学における大事な定理の1つで,選択公理と同値です。ツォルンの補題について,その主張と証明のスケッチを紹介し,さらにツォルンの補題を用いて証明される定理について述べましょう。
集合と位相

整列集合と整列可能定理

整列集合とは,「間隔を空けてきれいに順番に並んだ」集合のことで,具体的には,どんな部分集合を持ってきてもちゃんと大小関係として最小値が定まるような順序集合のことを言います。整列集合の定義と,重要な性質を証明し,さらに選択公理と同値で驚愕の定理である,整列可能定理を紹介しましょう。
集合と位相

超限帰納法とは~数学的帰納法の一般化~

超限帰納法 (transfinite induction) とは,数学的帰納法の議論をより一般の整列集合に適用したものです。超限帰納法について,その内容を紹介しましょう。
集合と位相

ベルンシュタインの定理とその証明【双方単射があれば全単射がある】

ベルンシュタインの定理(Schröder–Bernstein theorem)とは,2つの集合それぞれを定義域・終域とする双方向の単射があれば,全単射があるという定理です。ベルンシュタインの定理について,イメージ図を交えて証明していきましょう。
解析学(大学)その他

カントール関数のさまざまな定義とその重要な性質5つ

カントール関数 (Cantor function) とは,一様連続だが絶対連続でない関数の例の一つです。悪魔の階段ともいわれ,病的な関数として知られています。カントール関数を分かりやすく定義し,その性質を証明していきましょう。
測度論

完備な測度と測度空間の完備化

完備な測度空間とは,零集合の任意の部分集合が可測,従って零集合になる測度空間のことをいいます。任意の測度空間は完備な拡張を持つことが知られています。完備な測度と,任意の測度空間の完備化について紹介しましょう。
解析学(大学)その他

リプシッツ連続とは~定義と性質・他の連続性との関係など~

関数fがリプシッツ連続(Lipschitz continuous)であるとは,|f(x)-f(y)| ≦ K|x-y| が成り立つことを指します。リプシッツ連続について,その定義と例,一様連続など他の連続性との関係,微分と関連する性質について述べましょう。
解析学(大学)その他

凸関数と凸不等式(イェンセンの不等式)についてかなり詳しく

凸関数 (convex function) は,それ自身が研究対象の一つであり,凸解析 (convex analysis) といわれることがあります。凸関数・凹関数と凸不等式(イェンセンの不等式)について,基本的なことを詳しくまとめましょう。
解析学(大学)その他

絶対連続な関数とは~定義と例と性質4つ~

絶対連続な関数とは,一様連続の定義をさらに厳しくしたような感じで,測度の絶対連続性の概念とも密接に関連しています。絶対連続性について,その定義・例・性質を紹介しましょう。