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授業科目名 曲面の幾何学
時間割番号 EEM311
担当教員名 中村 拓司
開講学期・曜日・時限 後期・月・IV 単位数 2
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的および概要>
本講では, 学生が曲線の曲がり具合をどのように考えるかを学び、その延長として曲面の曲がり具合について学ぶ。その際に,1変数,2変数関数の合成関数の微分や,線形代数の基本的な考え方が必要となるので,学生は,それらの復習も行うことになる。
<到達目標>
・学生が,簡単な具体例を通じて,基本的な概念および考え方を理解する.
・学生が,微分積分学,線形代数学の考え方を復習し,それらを応用する場面を学ぶ。
<授業の方法>
主にZoomを利用した同時双方向リアルタイム動画配信授業で、Moodleを利用したオンデマンド授業も併用する. 状況に応じて対面授業を実施する可能性がある.

各授業において出される課題を提出すること.文章表現に注意すること.
<成績評価の方法>
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 35  %授業理解力,論理的思考能力,計算能力 
2試験:中間期 35  %授業理解力,論理的思考能力,計算能力 
3小テスト/レポート 30  %具体例(の計算)を通じて基本的な概念および考え方が理解できているかを判定 
<受講に際して・学生へのメッセージ>
「微分積分学I, II」,「線形代数学I, II」の単位を取得していること.
2/3以上の出席が必要.
<テキスト>
(未登録)
<参考書>
  1. 小林昭七, 曲線と曲面の微分幾何学, 裳華房, ISBN:4-7853-1091X
  2. Alfred Gray, Modern Differential Geometry of Curves and Surfaces, CRC Press
<授業計画の概要>
講義はつぎの予定で進めていくが, 受講者の理解度に応じて進めていくため, 以下の各取り扱いテーマは大雑把な目安であって(進度については)確定的なものではない.
第1講 :平面曲線の序論と曲率円・曲率半径
第2講 :平面曲線とその接ベクトル
第3講 :弧長パラメータ
第4講 :平面曲線の曲率
第5講 :Frenet-Serreの公式
第6講 :合同変換と平面曲線の基本定理
第7講 :平面曲線の具体例と曲率の計算
第8講 :まとめ(中間)
第9講 :曲面の考え方と微分積分学、線形代数学
第10講 :第1基本形式
第11講:第2基本形式と曲面の曲がり具合
第12講:Gaussの式、Christofellの記号、Weingartenの式
第13講:主曲率とGauss曲率、平均曲率
第14講:Gauss写像とGauss曲率の幾何学的意味
第15講:まとめ(期末)