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大学学部レベル質問スレ 10単位目
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0001132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/27(火) 16:09:37.99ID:PQQimVz/
大学で習う数学に関する質問を扱うスレ

・質問する前に教科書や参考書を読むなりググるなりして
・ただの計算は
http://wolframalpha.com
・数式の表記法は
http://mathmathmath.dote ra.net
・質問のマルチポストは非推奨
・煽り、荒らしはスルー

関連スレ
分からない問題はここに書いてね478
http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1511604229/

※前スレ
大学学部レベル質問スレ 9単位目
http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1513222085/
0420132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/12(月) 16:46:45.21ID:PqRHJpOl
>>418
長文w
自分語りか
こんな所で長文綴るおまいも社会不適合者だろうなw
0422132人目の素数さん
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2018/03/12(月) 17:36:14.01ID:eSM32Haq
>>414
z(l)=∂gr(y)/∂yl・∂fl(x)/∂xjとおく。
z(l)がxiで偏微分可能を示す。
z(l)の和がxiで偏微分可能を示す。
Σ_{l=1 to m} z(l) がxiで偏微分可能。
φの一階偏導関数は偏微分可能。
偏微分の線型性を示す。
f,gおよびその2階までの偏導関数が連続。
その偏導関数の成分も連続関数。
連続関数の積や和もまた連続。
Σ_{l=1 to m} z(l)が連続。
φの一階偏導関数が連続。
(6.11)の両辺をxiで偏微分し、(6.28)を得る。
(6.28)の右辺は連続。
φの二階偏導関数が連続。
φはC^2級となる。

こんな感じですか?
0423132人目の素数さん
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2018/03/12(月) 18:10:01.76ID:eSM32Haq
>>413
|f(x)-f(y)|の上限はM-mを示す。

i) f(x)-f(y)が0以上のとき
任意のε>0に対して
M-ε/2<f(x)≦M
m≦f(y)<m+ε/2
となるx,yが存在する。
M-m-ε<f(x)-f(y)≦M-mより
M-mは f(x)-f(y)の上限。
|f(x)-f(y)|= f(x)-f(y)
よって|f(x)-f(y)|の上限はM-m。

ii) f(x)-f(y)が負のとき
任意のε>0に対して
M-ε/2<f(y)≦M
m≦f(x)<m+ε/2
となるx,yが存在する。
m-M≦f(x)-f(y)<m-M+εより
m-Mはf(x)-f(y)は下限。
|f(x)-f(y)|= f(y)-f(x)
m-Mはf(x)-f(y)は下限より
M-mは f(x)-f(y)の上限。
よって|f(x)-f(y)|の上限はM-m。

i),ii)の上限は共にM-mより
|f(x)-f(y)|の上限はM-m。

こんな感じですか?
0424132人目の素数さん
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2018/03/12(月) 18:12:57.91ID:eSM32Haq
>>420
おまい「も」は草
0426132人目の素数さん
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2018/03/12(月) 21:35:40.56ID:PcXsX3+B
Rの部分集合(0,1)にユークリッド位相からの相対位相を入れたものと、Rの開区間としての(0,1)は、前者は開かつ閉で後者は閉集合ではないので同相ではないですが、直感的にとても違和感があります
同相にならないことの直感的な必然性はあるのでしょうか?
0427132人目の素数さん
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2018/03/12(月) 21:47:53.82ID:8S5Jnfqc
????
両者の ]0,1[ の位相は一致するのだが。
0428132人目の素数さん
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2018/03/12(月) 21:51:51.40ID:vvCEODEd
>>426
開区間としての(0,1)をまずは位相空間とみなす必要がありますね
どのような位相をいれるんですか?
0429132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/12(月) 21:59:58.05ID:PcXsX3+B
同相写像は単に位相空間の部分集合には定義できないのですね
勘違いしていました
0430132人目の素数さん
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2018/03/12(月) 22:01:07.57ID:PcXsX3+B
>>427
>>428
ありがとうございました
0431132人目の素数さん
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2018/03/12(月) 22:02:47.88ID:qiCHYx1A
位相空間Xの部分集合Aについて、相対位相を入れたAは(Aの中で)開閉だけどAは(Xの中で)開閉じゃないということなんだろうけど、まずは落ち着いて定義を一つ一つ確認した方がいい
0432132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/12(月) 22:03:18.36ID:eSM32Haq
>>423
訂正

m-Mはf(x)-f(y)は下限より
M-mは f(x)-f(y)の上限。

m-Mはf(x)-f(y)は下限より
M-mは f(y)-f(x)の上限。
0433132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/12(月) 22:14:25.05ID:DNypX82X
齋藤正彦著『齋藤正彦微分積分学』を読んでいます。

最大最小値の定理の証明ですが、手直しが必要ですね。
誤りも発見しました。
0434132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/12(月) 22:32:26.16ID:8S5Jnfqc
Weierstrassの最大値最小値なぞ今となっては自明
0435132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 00:09:56.89ID:A5ToGO21
小林昭七『接続の微分幾何とゲージ理論』を読んでいます。
全体的に行間だらけで意味不明です。
全ページ手直しが必要ですね。
0436132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 00:18:44.49ID:B8qtX5XX
X,Yを位相空間、AをXの開集合でない閉集合、BをYの閉集合でない開集合とする
AとBをそれぞれXとYの部分空間とみたとき、一般にAとBは同相でないといえますか?
0437132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 00:20:10.56ID:B8qtX5XX
>>436
"一般に"という言葉は無視して下さい
0438132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 00:31:04.62ID:ZLqoUN9D
>>436
いえません
S={1,2}
D={φ,S,{1}}
とします
A={1},B={2}とするとAは開、Bは閉
相対位相を考えると
D_A={φ,A},D_B={φ,B}

f(1)=2を満たす写像を考えると、これは同相写像となります
0439132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 00:33:30.38ID:mvPyaPMC
阿呆が異なる空間の開集合と閉集合が
同相となるのが キモいとゴネてますw
0440132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 01:40:29.79ID:K3FY1pBL
なんかこの板怖い人多いけど初めて来ました
線形代数学の基礎から勉強したいんですけどおすすめの本教えてください
0441132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 01:46:55.44ID:Phm/YNjh
>>436
位相空間Aを開でない閉集合として含むXと閉でない開集合として含むYがあったとして
何のおかしなことも無いよ
Xの閉集合をAの閉集合とX
Yの開集合をAの開集合とY
にしたらいい
0443132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 03:08:11.08ID:dYBs/a3R
・任意のx,yに対して、|f(x)-f(y)|≦M-m
・任意のε>0に対して、あるx,y∈I が存在して、M-m-ε<|f(x)-f(y)|
の2つを示せばよい。

任意のx,yに対して、m ≦ f(x),f(y) ≦ M より、任意のx,yに対して、m-M≦f(x)-f(y)≦M-m。
よって、|f(x)-f(y)|≦M-m。

任意のε>0に対して、あるx,y∈I が存在して、M-ε/2<f(x)、f(y)<m+ε/2。これより、M-m-ε<f(x)-f(y)、f(y)-f(x)<m-M+ε。よって、M-m-ε<|f(x)-f(y)|
0444132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 03:44:54.96ID:dYBs/a3R
>>443
誤送です
0445132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 06:00:01.19ID:6b0rbMJE
X=Rx]-1,1[.
Y=[-1,1]xR.
A=B=[-1,1]x]-1,1[.
0447132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:07:57.10ID:y9oz07R4
>>433

↓が齋藤正彦さんの証明です。


区間 I の n 等分点のなかの f の最大値(のひとつ)を f(a_n) とする(a_n ∈ I)。
数列 <a_n> は有界だから、完備性の公理2.2.3により、収束部分列 <b_n> がある。
その極限を c とすると c は I に属する(§1の問題5)。

f(c) が最大値であることを背理法で示す。 I の点 d で f(c) < f(d) なるものが
あったとする。 ε = f(d) - f(c) > 0 に対してある δ > 0 をとると、
x ∈ I 、 | x - d | < δ なら | f(x) - f(d) | < ε 、 したがって f(c) < f(x) が成りたつ。
1 / δ より大きい自然数 n をとると、 d - δ と d + δ のあいだに I の n 等分点 u が
ある。 f(u) ≦ f(a_n) ≦ f(c) となり、矛盾である。最小値も同様。
0448132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:09:19.05ID:dYBs/a3R
これでいい気がするんですけど、どうなんですかね?

命題
IをR^nの有界閉区間、有界関数f:I→Rに対して、m=inf_{x∈I} f(x), M=sup_{x∈I} f(x) とするとき、
sup_{x,y∈I}|f(x)-f(y)|=M-mを示せ。

証明
・任意のx,yに対して、|f(x)-f(y)|≦M-m
・任意のε>0に対して、あるx,y∈I が存在して、M-m-ε<|f(x)-f(y)|
の2つを示せばよい。
0449132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:09:52.46ID:y9oz07R4
まず修正可能な間違いについてですが、

1 / δ ではなく (b - a) / δ ですよね。ただし、 I = [a, b] とします。
0450132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:10:23.01ID:dYBs/a3R
>>448
|f(x)-f(y)|の対称性より、f(y)≦f(x) としても一般性を失わない。

|f(x)-f(y)|≦M-m を示す。m≦f(y)≦f(x)≦M より、|f(x)-f(y)|=f(x)-f(y)≦M-m。よって、|f(x)-f(y)|≦M-m。

M-m-ε<|f(x)-f(y)| を示す。M=mのとき、M-m-ε<|f(x)-f(y)|は明らか。M≠mのとき、ε<M-mの場合のみを考えれば十分。

任意の ε>0 (ε<M-m) に対して、あるx,y∈I が存在して、M-ε/2<f(x)、f(y)<m+ε/2 (ε<M-mより、これはf(y)≦f(x)を満たす)。これより、M-m-ε<f(x)-f(y)≦|f(x)-f(y)|。よって、M-m-ε<|f(x)-f(y)|。

よって|f(x)-f(y)|の上限はM-m。
0451132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:10:23.20ID:y9oz07R4
>>433
>>447

まず修正可能な間違いについてですが、

1 / δ ではなく (b - a) / δ ですよね。ただし、 I = [a, b] とします。
0452132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:12:02.39ID:5G6R1/6/
どうして既に答えが付いている質問気いくつも似たような回答がつくんですか?
0453132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:14:20.46ID:y9oz07R4
>>433
>>447
>>451

手直しが必要な箇所ですが、それは以下の不等式です。

>f(a_n) ≦ f(c)
0454132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:17:00.15ID:Phm/YNjh
>>449
>ただし、 I = [a, b] とします
その本での定義は?
0455132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:18:22.65ID:dYBs/a3R
>>450
(ε<M-mより、これはf(y)≦f(x)を満たす)。これより、M-m-ε<f(x)-f(y)、f(y)-f(x)<m-M+ε。よって、M-m-ε<|f(x)-f(y)|。

よって|f(x)-f(y)|の上限はM-m。
0456132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:18:26.44ID:y9oz07R4
>>454

I は閉区間だと書かれているだけです。
0457132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:21:44.68ID:dYBs/a3R
>>452
対称性を使うとスッキリするからです。
0458132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:23:54.86ID:Phm/YNjh
>>453
分点が倍になる毎に単調増加だから良いんじゃないの?
0460132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 10:40:03.13ID:y9oz07R4
>>458-459

ありがとうございます。

>>459

その場合、 f(a_n) ≦ f(a_(n+1)) ですから、

f(b_n) は単調増加数列で f(c) に収束しますね。

なので、

f(a_n) ≦ f(b_m) ≦ f(c) for some m

となってOKですね。
0464132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 11:16:47.41ID:IbOAZz7j
質問スレなんだから許してやれ。こいつ前まで本スレでこれやってたんたぜ。まじ参ったよ。
0465132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 12:01:57.71ID:K3FY1pBL
線形代数学のおすすめの本教えてください
0466132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 12:10:54.71ID:dYBs/a3R
>>452
似たような回答かどうかは、目ん玉ひん剥いて、よくご確認ください。
0468132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 12:24:28.84ID:dYBs/a3R
>>467
それは質問でしょうか?
大学学部レベルの質問をお願い致します。
0469132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 12:26:45.21ID:ZLqoUN9D
>>468
三段論法を用いる任意の数学の証明は、三段論法を用いない別証明を持つことを示せ、という問題がわかりません
0470132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 12:26:53.90ID:y9oz07R4
齋藤正彦著『齋藤正彦微分積分学』を読んでいます。

中間値の定理の証明ですが、手直しが必要ですね。
0472132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 12:37:44.52ID:y9oz07R4
>>470

あ、Okでした。

ちなみに、この本のまえがきに


この本で微積分を勉強するすべての人に、内容を完全に理解させずにはおかない、
という決意のもとで叙述をすすめた。


と書かれていますね。
0473132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 12:40:55.82ID:dYBs/a3R
>>469
私に質問してくださいとは言ってませんよ。その問題は分かりません。
0475132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 12:54:25.64ID:dYBs/a3R
>>474
はい、申し訳ありません。他の方から教えてもらってください。
0476132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 12:56:54.72ID:Cfy54cQc
>>465
長谷川の線形代数学はいいと思う
あとは、メジャーどころを適当に図書館で見て選ぶとか
松阪、齋藤、佐武あたりなら間違いはなかろう
0477132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 13:11:24.22ID:dYBs/a3R
>>452
申し遅れましたが、私はこの問題の質問者なんです。この質問に回答していただいた方にはありがたく思っているのですが、細かいところがいまいちすっきりしなかったので、自分なりに証明し直してみました。うまく証明できてるか確認したかった所存です。
0480132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 13:55:31.92ID:R5RRxU/n
>>476
ありがとうm(_ _)m
0483132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 16:04:22.00ID:3O7Zuq+q
>>478
もうやめたら?
0484132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 16:40:57.70ID:dYBs/a3R
>>448 >>450 >>455
>>422
誰か答えてくれませんかー?
0486132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 16:56:13.77ID:dYBs/a3R
>>485
だから分からないって言ったじゃないですか。いい加減やめません?(笑)
0487132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 16:57:50.21ID:ZLqoUN9D
わからないなら仕方ないですね、では、またの機会ということで一件落着ですね
0488132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 16:59:24.14ID:dYBs/a3R
>>485
だいたい >>484 も分からないバカに >>469 がわかるわけないでしょう
0489132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 17:02:20.03ID:ZLqoUN9D
まずはそこから始めてみてはどうですか?
カット除去定理は数学基礎論における基本ですよ
基本がわかってないのに微積などの解析なんてできるわけがないですね
0490132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 17:10:37.38ID:dYBs/a3R
>>489
数理論理学、数学基礎論に興味はあるんですが、どの教科書から始めればいいかわからなくて、手をつけてませんね。オススメありますか?
0491132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 17:15:08.77ID:wxunf0cv
「カット除去定理なぞ聞いたことも無い」
という解析の専門家なんて腐る程居るぞw
0493132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 17:27:34.22ID:dYBs/a3R
>>492
読んでみます!
0494132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 17:57:17.36ID:dYBs/a3R
>>491
ということは学部レベルの質問じゃないですねw
0495132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 17:59:20.35ID:3O7Zuq+q
>>494
数理論理学は数学じゃないしね
0498132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 19:20:07.06ID:tFzA+n76
おまいらの思考パターン手直しが必要だぞw
0499132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 19:26:08.15ID:tFzA+n76
「多様体の基礎」
言わずもがなの高校レベルのコトが、
妙に詳しく書かれていて禿しく読み辛いので有名。
黄色と黒の装丁のやつ。
0501132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 22:18:49.08ID:y9oz07R4
数理論理学や数学基礎論の専門家は普通の数学もちゃんと人並みに理解しているのでしょうか?
0502132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 00:18:38.61ID:xhU6q+2Q
分子生物学者が古生物について詳しいと思うか?
0505132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 01:03:51.52ID:HUOfZIi7
数学が始まるのは院からだぞ
大学2年の「集合と位相」でやっと算数が始まる
それ以前のは全部計算
0506132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 01:05:17.80ID:HUOfZIi7
計算(calculation)より算術(arithmetic)と言ったほうが正確か
0507132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 09:03:35.31ID:KHrngspq
>>469
√2が無理数だってことを三段論法使わずに証明するにはどうするん?
0508132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 10:28:30.18ID:o44ux/52
基礎論でも直観主義みたいなのは数学の土台としての位置づけではなくてあくまで一つの研究対象に過ぎなくて
別に排中立やら二重否定の除去やらが成り立たない分野のことは知らなくても解析、代数、幾何と言った標準的な数学はできる
三段論法についても同様
と、いうかその分野の数学者でそんなこと気にしてる奴はいない
論理学自体に興味がある人は、それはその分野の話として認識してる

基礎論の中でも濃度とか選択公理とかに関連する部分はまた関わりが深いだろうが
0510132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 11:52:00.74ID:wiBeNj6r
>>366
だいたいわかってきたのですが
∂/∂xi(∂gr/∂yl)に連鎖律を
適用できる理由がわかりません

∂/∂xi(∂gr/∂yl)
=Σ_{k=1 to m} ∂/∂yk(∂gr/∂yl) ・∂fk/∂xi
=Σ_{k=1 to m} ∂^2gr/∂yk∂yl・∂fk/∂xi
(おそらく)こうなると思います
二つ目のイコールはわかります

φ,f,g に対応するのが ∂g/∂yl,f,∂g/∂yl???

4枚写真
https://i.imgur.com/bfQs9zY.jpg
定理2.6.8
https://i.imgur.com/5EWTKTI.jpg
定理0.7
https://i.imgur.com/aJtW1zb.jpg

教科書 パワポ
定理6.8→ 定理2.6.8
定理6.6→ 定理2.6.6

定理0.8は定理2.6.8の証明の
2行目の一番左の⇔です

f:U(R^n)→(R^m)のように
関数:定義域(始域)→(終域)という
表記になっていますが悪しからず。
0511132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 11:55:55.10ID:d8TTHhdw
>>510
微分可能性とか難しいこと考えずに、ただ微分すればいいんですよ
一回教科書はおいておいて、自分でて動かして計算してそれアップしてください
0513132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 13:27:51.90ID:wiBeNj6r
>>511
ただの計算はすでに載せてるように、
定理2.6.8の分と
∂/∂xi(∂gr/∂yl)
=Σ_{k=1 to m} ∂/∂yk(∂gr/∂yl) ・∂fk/∂xi
ですね。理屈抜きでの計算は分かってます。

∂/∂xi(∂gr/∂yl)に連鎖律を適用できることが証明できれば、(私の途中までの証明があっていれば) 全部解決すると思うんですけどね。
0514132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 13:57:49.47ID:bzq64Ppm
>>513
f,gが微分可能なら、fgも微分可能で、その値はf'g+fg'
これが連鎖率ですよ
f,gが2階微分可能なわけですから、成り立ちますよね
0515132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 14:30:22.38ID:bzq64Ppm
これは積の微分でしたね
ま似たようなもんでしょう
f,gが微分可能なら、g◯fも微分可能で、値はg'f'
0516132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 14:43:01.75ID:wiBeNj6r
勘違いしてました
わかった気がします
再考してきます
0517132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 18:29:46.04ID:wiBeNj6r
∂/∂xi(∂gr/∂yl)
=Σ_{k=1 to m} ∂/∂yk(∂gr/∂yl) ・∂fk/∂xiでの
(g⚪︎f)’=g’f’のf,gに対応するものをF,Gとする。

(G⚪︎F)’=G’F’で、
G’F’の(r,i)成分が∂/∂xi(∂gr/∂yl)ですよね?
F,Gは具体的には何でしょうか?
0518132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 19:27:07.22ID:lybhBABX
「合同変換の下で不変な図形の性質を研究する幾何学をユークリッド幾何学という。」

長さ、角度、面積、平行、垂直、直線、円、 n 角形、長方形、重心、点対称や線対称
が合同変換によって変わらない性質の例として挙げられています。

たとえば、合同変換によって、重心が変わらないというのはどういう意味なんでしょうか?

三角形 ABC の重心を G とする。
f を合同変換とする。

三角形 f(A)f(B)f(C) の重心が f(G) になるということだと思いますが、
「合同変換の下で不変な図形の性質」というのがクリアに分かりません。

どういうことなのでしょうか?
0519132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 21:29:59.48ID:lybhBABX
代数関数って何ですか?

一松信さんの解析学序説に出てくるのですが、
定義域がはっきりしなくて気持ちが悪いです。

どう考えればいいのでしょうか?
0520132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/15(木) 01:36:16.77ID:/FQoYyo6
雪江明彦先生の代数学1 群論の演習問題2.9.2で仮定となっているG_1とG_2の位数が互いに素等の条件がどのように必要になってくるのかがわかりません。教えてもらえると幸いです。
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