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理工系の基礎数学 新装版 10

微分・位相幾何

著:和達 三樹

紙版

内容紹介

最近の理工学では、解析と代数に加えて、幾何学的な見方や方法が重要になっている。本書は、微分形式、多様体、接続、ホモトピー、ファイバー束など、物理や工学でよく使われている幾何学的概念や手法を、豊富な具体例をあげながら明快に解説する。微積分と線形代数の基礎知識で読める、理工系学生のための幾何学的方法入門。

目次

 理工系数学の学び方
 まえがき

1 基本的なことがら
 1-1 集合と写像
 1-2 線形空間
 1-3 群
 1-4 リー群とリー代数
 1-5 ユークリッド空間
 1-6 位相空間
 第1章 演習問題

2 微分形式
 2-1 2重積分の変数変換
 2-2 外積のつくる空間
 2-3 微分形式
 2-4 星印作用素
 2-5 微分方程式
 第2章 演習問題

3 多様体
 3-1 多様体
 3-2 接空間
 3-3 多様体上の微分形式
 3-4 ベクトルとテンソル
 3-5 リー積分
 3-6 ポアンカレの補題の逆
 3-7 ハミルトン力学
 第3章 演習問題

4 ホモトピー群
 4-1 基本群とは
 4-2 ホモトピー
 4-3 基本群
 4-4 基点のとりかえ
 4-5 高次ホモトピー群
 4-6 空間の変形
 4-7 欠陥の分類
 第4章 演習問題

5 多様体上の積分
 5-1 ユークリッド空間での線積分
 5-2 向きづけられた多様体
 5-3 単体,境界,鎖
 5-4 微分形式の積分
 5-5 ストークスの定理
 5-6 ストークスの定理の証明
 第5章 演習問題

6 微分幾何学
 6-1 空間曲線
 6-2 空間内の曲線
 6-3 平行移動
 6-4 超曲面
 6-5 リーマン幾何学
 6-6 ガウス‐ボンネの定理
 6-7 一般相対性理論
 第6章 演習問題

7 ファイバー束
 7-1 ファイバー束
 7-2 ファイバー束の種類
 7-3 接続の理論
 7-4 接続形式
 7-5 曲率
 7-6 ゲージ理論
 7-7 トポロジカル場の理論
 第7章 演習問題

8 ホモロジー群とコホモロジー群
 8-1 領域と境界
 8-2 単体的復体
 8-3 ホモロジー群
 8-4 ホモロジー群の計算
 8-5 コホモロジー理論の応用例
 8-6 コホモロジー群
 8-7 写像次数
 8-8 特性類
 第8章 演習問題

 さらに勉強するために
 演習問題解答
 索引

著者略歴

著:和達 三樹
和達三樹(わだち みき)
1945-2011年.1967年東京大学理学部物理学科卒業.1970年ニューヨーク州立大学大学院卒業(Ph.D).ニューヨーク州立大学研究員,東京教育大学光学研究所助手・助教授,筑波大学物理工学系助教授,東京大学教養学部助教授,東京大学大学院理学系研究科教授,東京理科大学大学院理学研究科教授を務める.
専攻,理論物理学.とくに,物性基礎論,統計力学.
主な著書:『液体の構造と性質』(共著),『物理のための数学』,『例解物理数学演習』,『微分積分』,『キーポイント確率・統計』(共著),『非線形波動』(以上,岩波書店),『常微分方程式』(共著,講談社)

ISBN:9784000299220
出版社:岩波書店
判型:A5
ページ数:274ページ
定価:3800円(本体)
発行年月日:2022年11月
発売日:2022年11月11日
国際分類コード【Thema(シーマ)】 1:PBM