解析学(大学)

微分積分学(大学)

絶対収束級数は和の順序によらず同じ値に収束することの証明

有限和のときは,和の順序を入れ替えても値は同じになりますが,無限和のときは,一般にそうとは限りません。しかし,絶対収束級数においては,項の順番を任意に入れ替えても,同じ値に収束することが知られています。この定理を紹介し,証明しましょう。
微分積分学(大学)

閉区間上各点収束列が同程度連続ならば一様収束することの証明

関数列が各点収束するとき,同程度連続であれば,それが一様収束であるという定理を紹介し,証明します。 \{f_n\colon [0, 1] \to \mathbb{R} を同程度連続な関数列とし,f \colon [0, 1] \to \mathbb{R}に各点収束するなら,この収束は一様収束である。
集合と位相

写像の像・逆像と集合との演算証明

像・逆像と集合との演算とその証明をします。f(A_1 \cup A_2) = f(A_1) \cup f(A_2), f(A_1 \cap A_2) \subset f(A_1) \cap f(A_2), f^{-1} (B_1 \cup B_2) = f^{-1} (B_1) \cup f^{-1}(B_2), f^{-1} (B_1 \cap B_2) = f^{-1} (B_1) \cap f^{-1}(B_2)
解析学(大学)その他

劣線形性をもつ関数の定義と性質

劣線形的関数 (sublinear function) の定義と具体例・性質をまとめます。
解析学(大学)その他

劣加法性を持つ関数の定義と性質

劣加法的関数 (subadditive function) ・優加法的関数 (superadditive function) の定義とその具体例,そして性質(極限挙動・連続性など)について,証明つきで解説します。
微分積分学(大学)

中間値の定理とは~主張・証明と何が本質なのかを解説~

中間値の定理とは,「連続関数なら,間の値を全て取る」という一見当たり前の定理です。これについて,その主張と,その証明を紹介します。さらに,根底にある「当たり前の性質」が何なのかも考えましょう。最後に位相空間論の言葉を用いた主張も述べます。
微分積分学(大学)

【最大値の定理】有界閉区間上の連続関数は最大値を持つことの証明

最大値の定理・最小値の定理 (extreme value theorem) といわれる,連続関数における基本的な定理を紹介します。まず定理の主張を述べ,注意点を列挙してから,証明します。最後に多次元の場合も扱います。
微分積分学(大学)

ボルツァノ–ワイエルシュトラスの定理とその証明

大学教養数学のさまざまなところに登場する,ボルツァノ–ワイエルシュトラスの定理 (Bolzano–Weierstrass Theorem) について紹介します。まず1次元の場合を紹介し,次に多次元の場合を紹介して,最後に位相空間論の言葉を用いて述べます。
微分積分学(大学)

C1級,Cn級,C∞級関数の定義と具体例5つ

C^1級関数(または連続微分可能)やC^n級関数,C^∞級関数の定義とその具体例について紹介します。1変数の場合はもちろん,最後に多変数の場合も扱います。よく出てくる用語ですから,しっかりと抑えておきましょう。
微分積分学(大学)

有界閉区間上の連続関数は一様連続になることの証明

一様連続性は連続性より強い概念ですが,有界閉区間上であれば,連続性だけで一様連続が従います。この定理を証明していきましょう。一様連続性は数学において,便利な性質の一つです。そのため,連続から一様連続が従うのはとても嬉しいことです。