『 数学展望 II 』 − 連続性とトポロジー −
時間:木曜日第3限(初回は10月10日) 教室:理学င1号࠵509号室
例年ほとんどすべての理学င1年生が,『数学基礎!I!-!IV』を履修します.そこで習う微積分 学・線形代数は,どの学科に進学しようとも,あとあと皆さんの役に立つものです.例えるな らば,『数学基礎!I!-!IV』は,皆さんの血となり肉となる,栄養満点の主です.しかし,数学 にはいろいろな味わいのものがあります.ここでは,3時のお茶とケーキ,そんな講義をした いと考えています.この講義を通じ,数学の広がりを感じ,そして数学の楽しみを知って頂け れば,とࡄっています.
ところで,この科目のテーマですが,それはトポロジーと呼ばれる数学の一分野です.トポ ロジーにおいては,連続性が基本的な役割を果たします.その一例として,連続関数に対する 中間値の定理が挙げられます.厳密な証明は別として,それがどんな定理なのか,ご存知の方 も多いと思います.ところで,この中間値の定理,一見他愛ないもののように感じられますが,
実はその背後には絶大な力がۣされています.例えば,中間値の定理を使って,次のような問 題をސくことが可能です:
! 問題: 平面内にふたつの有界領域がある.このと きその平面内の直線で,しかもこれらふたつの有界 領域のおのおのを面積の等しいふたつのင分に分け るようなものが存在する.
これは次のように例えられるかも知れません.テーブルの上にふたつのケーキがのっていま す.ひとつはチョコレート・ケーキ,もうひとつはチーズ・ケーキだとしましょう.このとき,
とてもෳいナイフをたった1回使うことでそのふたつのケーキそれぞれを等分できる,という のが主張です.!
この講義では,上の問題のようなパズルဇの問題を一緒にސきながら,中間値の定理や,そ の次元化であるところの不動点定理について勉強します.特別な前提知ૻを仮定せずに講義 を進めていきます.また,可能な限り講義中に皆さんとの「対話」の時間を持ちたいと考えて います.是ྥ,お気軽にご参加下さい.
! 以上
担当者:金井!雅彦