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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>
微分積分学の応用として,曲線の曲がり具合をどのように考えるかを理解し、その延長として曲面の曲がり具合について学ぶ。1変数,2変数関数の合成関数の微分や,線形代数学の基本的な考え方が必要となるので,それらの復習も行いうことになる。
<到達目標>
・平面曲線の基本事項を理解し,表現できる。
・平面曲線の曲率を理解し,具体的に計算できる。
・曲面の曲率を理解し,表現できる。
<授業の方法>
主にZoom等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ことがある.
また,状況に応じて面接授業を実施する可能性がある.
面接授業の場合は,マスクの着用,学生間の距離(1m 以上離す),
定期的な換気,授業前後の手洗い・手指消毒の徹底など感染拡大防止に努めて実施する.

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 60  %授業理解力,論理的思考能力,計算能力 
2小テスト/レポート 40  %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」の内容を前提とする.
<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. 梅原雅顕, 山田光太郎共著, 曲線と曲面 : 微分幾何的アプローチ 改訂版, 裳華房, ISBN:9784785315634,
    (2015年出版)

  3. 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
第2講 :曲率円・曲率半径
第3講 :平面曲線とその接ベクトル
第4講 :弧長パラメータ
第5講 :平面曲線の曲率
第6講 :Frenet-Serreの公式
第7講 :合同変換と平面曲線の基本定理
第8講 :平面曲線の具体例と曲率の計算
第9講 :平面曲線の回転数
第10講:まとめ(中間)
第11講:曲面の考え方と微分積分学、線形代数学
第12講:第1基本形式
第13講:第2基本形式と曲面の曲がり具合
第14講:主曲率とGauss曲率、平均曲率
第15講:まとめ(期末)