ベクトル解析からの幾何学入門
https://gyazo.com/e7cfdc88feca9c23a93648ef4bfbae51
千葉 逸人氏が書いたラノベ
物理系の学科でも数学科でも、ベッドに寝転んで鼻くそほじりながら楽しく読めるいい本だと思う
https://twitter.com/HayatoChiba/status/834426089048936448
問の回答が30ページも収録されていることからもラノベだということがわかる
なんでラノベに演習問題がついているんですか?
2017
初版は2007/11/1
https://www.amazon.co.jp/gp/product/4768704662/
基本的な構成は変えずに誤植の修正,証明や説明を読みやすく改善した.
ベクトル解析の入門書
ベクトルの内積と外積
$ |\bm{a}-\bm{b}|^2 = |\bm{a}|^2+|\bm{b}|^2-2(\bm{a},\bm{b})を示す
ベクトルの大きさの定義通り計算すると
$ |\bm{a}-\bm{b}|^2 =\sum_{i=1}^3 (a_i-b_i)^2 = a_1^2+b_1^2-2a_1b_1 + ...
内積の定義からaとbを整理して
$ = |\bm{a}|^2+|\bm{b}|^2 - \sum_{i=1}^32a_ib_i
内積の定義からabを整理して
$ = |\bm{a}|^2+|\bm{b}|^2-2(\bm{a},\bm{b})
判別式をつかったシュワルツの不等式の証明の補足
D>0だと2つの解が存在してしまうので不等式が成立しない。不等式が成立するためには重解か解なし(複素数までかんがえればあり)にする必要がある
暗黙に$ (a,b)^2 = |(a,b)|^2を使っている
スカラに対する大きさが本文中では未定義だけど高校の範囲
p.11 三角不等式の証明のシュワルツの不等式の補足
$ |(a,b)| \geq (a, b)をつかっている
外積
もうこのあたりから計算がめんどくさいのである
曲線論
フレネ・セレの公式
曲面論
ガウス曲率
勾配(grad)
発散(div)と回転(rot)
ポテンシャル論
ポアンカレの補題
線積分と面積分
積分定理
グリーンの定理
ストークスの定理
ガウスの定理
微分形式からの曲面論
ガウス・ボネの定理
Eulerの多面体公式
オイラー・ポアンカレの定理
「地球上に風の吹かない点はない」を主張する定理
参考文献
14年前の本なので差分でもっといい本が出ている可能性もなくはない
曲線と曲面の微分幾何
曲線論と局面論の定番
9-11章程度の高級な幾何学を本格的に学ぶには集合・位相や多様体の知識が必要となる
10, 11は位相幾何の話題
一般次元のベクトル空間
解析学を深く学ぶために必須
https://www.amazon.co.jp/距離空間と位相構造-共立講座-21世紀の数学-矢野-公一/dp/4320015568
https://www.amazon.co.jp/函数解析の基礎-上-コルモゴロフ/dp/4000051660
常微分方程式
具体的な解法
https://www.amazon.co.jp/これならわかる工学部で学ぶ数学-千葉-逸人/dp/490381419X/
https://www.amazon.co.jp/常微分方程式-技術者のための高等数学-クライツィグ/dp/4563011150
一般論
https://www.amazon.co.jp/常微分方程式-共立数学講座-木村俊房/dp/432001104X
https://www.amazon.co.jp/常微分方程式と解析力学-共立講座-21世紀の数学-伊藤-秀一/dp/4320015630
4章の発展 勾配ベクトル場が定義するオイラー数(モース理論)
https://www.amazon.co.jp/Morse理論の基礎-松本-幸夫/dp/4000060562
https://www.amazon.co.jp/モース理論―多様体上の解析学とトポロジーとの関連-M-SpivakとR-Wellsによってノートされた講義録に基づく-POD版-J-ミルナー/dp/4842703245
5章 保存則と微分方程式の対象性の関係(リー理論)
https://www.amazon.co.jp/Applications-Differential-Equations-Graduate-Mathematics/dp/0387950001
8章 単連結性、ホモロジー
微分形式から定義される(ド・ラーム)コホモロジーの解説書
https://www.amazon.co.jp/微分形式の幾何学-森田-茂之/dp/4000058738
https://www.amazon.co.jp/微分形式と代数トポロジー-R-ボット/dp/4431707077
9章 リーマン幾何学と接続の理論の本格的な教科書
https://www.amazon.co.jp/接続の微分幾何とゲージ理論-小林-昭七/dp/4785310588
https://www.amazon.co.jp/Foundations-Differential-Geometry-Classics-Library/dp/0471157333
11章 多様体のトポロジーと微分方程式の不動点の存在の関係漬け
https://www.amazon.co.jp/不動点定理とその周辺-岩波オンデマンドブックス-中岡-稔/dp/4007307067
https://www.amazon.co.jp/Introduction-Dynamical-Encyclopedia-Mathematics-Applications/dp/0521575575