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記事一覧

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高校数学

高校数学を,「本質的な理解」と「問題を解く」ことに焦点を当て,シンプルかつ徹底的に解説.

数と式

集合と命題

2次関数

図形と計量

データの分析

場合の数

確率

図形の性質

式と証明

複素数と方程式

図形と方程式

三角関数

指数関数・対数関数

微分法

積分法

数列

統計的な推測

関数

極限

微分法

微分法の応用

積分法

積分法の応用

平面ベクトル

  • ベクトル
  • ベクトルの和とスカラー倍
  • 1次独立と1次従属
  • ベクトルの成分表示
  • ベクトルの内積
  • ベクトルの内積と不等式
  • 位置ベクトルと図形
  • 交点の位置ベクトル
  • 三角形の五心の位置ベクトル
  • ベクトルの終点の存在範囲
  • ベクトル方程式
  • 斜交座標

空間ベクトル

複素数平面

式と曲線

数学の全体像シリーズ

大学数学の内容を分野別に総整理.全体を俯瞰し,個別の内容の理解を深めよう.

数学基礎論

集合論,実数論,位相空間論,圏論を徹底解説.

命題論理

集合

写像

二項関係

  • 二項関係
  • 同値関係
  • 商集合
  • well-defined性
  • 順序関係と順序集合
  • 最大元と最小元・極大元と極小元・有界性・上限と下限
  • 順序同型写像
  • 順序の完備性
  • 順序の稠密性

濃度と順序数

  • 集合の濃度
  • ベルンシュタインの定理
  • カントールの対角線論法
  • カントールの定理
  • 濃度の演算
  • 整列集合
  • 超限帰納法
  • 整列集合の順序同型
  • 整列集合の比較定理
  • ツォルンの補題
  • 整列可能定理
  • 順序数
  • 順序数の演算

選択公理

自然数

  • 自然数の定義
  • 自然数の一意性
  • 自然数の加法
  • 自然数の乗法
  • 自然数の大小
  • 自然数の簡約法則
  • 自然数の整列性
  • 自然数の自然数乗

整数

  • 整数の定義
  • 整数の一意性
  • 整数の加法・減法
  • 整数の乗法
  • 整数の大小
  • 整数の簡約法則
  • 整数の絶対値
  • 倍数と約数
  • 素数・素因数分解

有理数

  • 有理数の定義
  • 有理数の一意性
  • 有理数の加法・減法
  • 有理数の乗法・除法
  • 有理数の大小
  • 有理数の簡約法則
  • 有理数の稠密性
  • 有理数の絶対値
  • 有理数の整数乗

実数

  • デデキントの切断による実数の定義
  • 有理数の完備化による実数の定義
  • 実数の大小
  • 実数の加法・減法
  • 実数の乗法・除法
  • 実数の絶対値
  • 実数列の極限
  • 実数の完備性
  • 実数の連続性
  • 実区間
  • 最大値と最小値・上限と下限
  • 実数の一意性
  • 実関数の連続性

ユークリッド空間

複素数

  • 複素数の定義
  • 複素数の四則演算
  • 複素数の絶対値
  • 複素平面
  • 代数学の基本定理

ユークリッド空間

距離空間

位相空間

  • 位相空間論とは
  • 位相
  • 位相の例
  • 位相空間の閉集合
  • 内部・外部・境界・閉包・導集合
  • 相対位相
  • 位相空間の連続写像
  • 同相写像
  • 近傍系
  • 位相の基底
  • 第一可算空間
  • 第二可算空間
  • 誘導位相
  • 積位相
  • 商位相

位相空間の性質

  • 連結空間
  • 局所連結空間
  • コンパクト空間
  • チコノフの定理
  • ハウスドルフ空間
  • 分離公理
  • 局所コンパクト空間
  • パラコンパクト空間
  • コンパクト化

解析学

微分積分学,ベクトル解析学,複素関数論,微分方程式論,ルベーグ積分論,フーリエ解析学,関数解析学,確率論を徹底解説.

1. 実数

1.1. 実数の公理
1.2. 数列
1,3. 実数の連続性
1.4. 一変数関数
  • 関数の定義
  • 関数の極限
  • 関数の極限の性質
  • 関数の連続性・一様連続性
  • 最大値・最小値の定理
  • 中間値の定理
  • 逆関数
1.5. ユークリッド空間
  • ユークリッド空間
  • 点列の極限
  • 多変数関数の極限
  • 多変数関数の連続性

2. 級数

2.1. 拡大実数
2.2 級数
  • 級数の定義
  • 級数の収束性
  • 正項級数
  • コーシーの判定法
  • ダランベールの判定法
  • オイラー・マクローリンの判定法
  • 和の順序交換
  • 二重数列
  • 二重級数
  • 無限積
2.3. 関数項級数
  • 各点収束と一様収束
  • 一様コーシー列
  • 広義一様収束
  • 関数項級数の定義
  • 冪級数の収束半径
  • コーシー・アダマールの公式
  • ダランベールの公式
  • ワイエルシュトラスのM判定法
  • アーベルの定理
  • 級数のコーシー積
2.4. 初等関数
  • 指数関数
  • 三角関数
  • 双曲線関数
  • 対数関数
  • 逆三角関数

3. 微分法(1変数)

3.1. 一変数関数の微分
3.2. 平均値の定理
3.3. 高次導関数
  • 高次導関数
  • 関数の凹凸
  • ニュートン法
  • ロピタルの定理
3.4. 冪級数展開
  • テイラーの定理・マクローリンの定理
  • 剰余項
  • 一変数のランダウの記号と漸近展開
  • テイラー展開・マクローリン展開

4. 積分法(一変数)

4.1. リーマン積分
  • リーマン積分の定義
  • 上積分・下積分の定義
  • ダルブーの定理
  • 可積分条件
  • リーマン積分の性質
  • ハイネの定理
4.2. 微分積分学の基本定理
  • 原始関数
  • 微分積分学の基本定理
  • 定積分の近似
  • 高別積分定理
  • 高別微分定理
  • 一般化二項定理
4.3. 積分計算
  • 有理関数の積分
  • 無理関数の積分
  • スターリングの積分
  • ルジャンドルの球関数
4.4. 曲線の計量
  • 線積分
  • 曲線の長さの定義
  • リプシッツ連続性
  • $C^1$級平面曲線の長さ
4.5. リーマン・スティルチェス積分
  • 有界変動性
  • リーマン・スティルチェス積分可能性
  • リーマン・スティルチェス積分の性質
  • リーマン・スティルチェス積分と平均値の定理

5. 微分法(多変数)

5.1. 偏微分
  • 偏微分の定義
  • 連続微分可能性
  • 高次偏導関数
5.2. 全微分
  • 多変数のランダウの記号
  • 全微分の定義
  • 連鎖律
5.3. テイラーの定理
  • 多変数のテイラーの定理
  • 多変数の平均値の定理
  • 接平面
  • 多変数関数の極値
5.4. 陰関数
  • 陽関数・陰関数
  • 陰関数定理
  • 逆関数定理
  • 関数関係と局所関連定理
  • 包絡線
5.5. ラグランジュの未定乗数法
  • ラグランジュの未定乗数法
  • 特異点
  • 条件付き極値問題

6. 積分法(多変数)

6.1. 重積分
  • 長方形領域上の積分
  • 面積確定性
  • 堆積確定性
  • 平面領域上の積分
  • 累次積分
  • ユークリッド空間の領域上の積分
6.2. 変数変換公式
  • リプシッツ連続性と速度
  • アフィン変換
  • 測度と線形変換
  • 測度と行列式
  • 最大値ノルムと作用素ノルム
  • 変数変換公式
  • ガウス積分
6.3. 曲面の計量
  • 面積分
  • 曲面の面積
  • 回転体の体積・表面積

7. 広義積分

7.1. 広義積分(一変数)
  • コンパクト近似列を用いた広義積分の定義
  • 1の分割を用いた広義積分の定義
  • 非有界関数の広義積分
  • 広義積分可能性
  • 広義積分と項別積分定理
7.2. 広義積分(多変数)
  • 非有界区間上の広義積分
  • 非有界関数の広義積分
7.3. ガンマ関数とベータ関数
  • ガンマ関数
  • ベータ関数
  • ガンマ関数とベータ関数の関係
  • ガンマ関数の相反公式

代数学

線形代数学,群論,環論,体論,整数論,表現論を徹底解説.

1. 行列

1.1. 行列と演算
1.2. 連立1次方程式
  • 行列と連立1次方程式
  • 行列の基本変形
  • 行列の階数
  • 連立1次方程式の解の存在と一意性
  • 同次連立1次方程式
1.3. 正則行列
  • 正則行列と逆行列
  • 行列の正則性
  • 正則行列の性質
1.4. 行列式
  • 行列式の定義
  • 行列式の性質
  • 余因子展開
  • 余因子行列と逆行列
  • クラメルの公式
  • 内積,外積,三重積
  • シルベスター行列
  • ヤコビ行列
  • 行列式の幾何学的意味

2. ベクトル空間

2.1. ベクトル空間
2.2. 線形写像
2.3. 内積空間
  • 内積
  • ノルム
  • 正規直交基底
  • グラム・シュミットの直交化法
  • 直交変換
  • 直行関数
  • 対称変換
2.4. 複素内積空間
  • 複素内積空間
  • エルミート内積
  • 随伴変換

3. 行列の対角化

3.1. 固有値
  • 行列の固有値と固有空間
  • 線形変換の固有値と固有空間
  • 不変部分空間
  • ケイリー・ハミルトンの定理
  • 広義固有空間
  • 広義固有空間と直和分解
3.2. 行列の対角化
  • 実正方行列の対角化
  • 複素正方行列の対角化
  • 行列の対角化可能性
  • 対称行列の対角化
  • 行列の三角化
  • 同時対角化
  • ユニタリ行列による上三角化・対角化
  • 正規行列
  • 実正規行列のジョルダン標準形
3.3. ジョルダン標準形
3.4. ジョルダン分解
  • ジョルダン分解
  • 乗法的ジョルダン分解
  • 一般スペクトル分解とジョルダン標準形の一意性
  • 最小多項式

4. 線形代数の応用

4.1. 行列の解析学
  • 行列・行列式の微分
  • 行列の冪乗計算
  • 差分方程式と行列
  • 行列のノルム
  • 行列の級数
  • 行列指数関数
  • 行列の指数関数の計算
  • 微分方程式と行列
  • ペロン・フロベニウスの定理
4.2. 2次形式
  • 双1次形式
  • 対称形式と交代形式
  • 2次形式と標準形
  • 2次形式の定値性
  • 2次超曲面
  • 等長変換
  • 2次超曲面の中心
  • 2次超曲面の標準形
4.3. テンソル
  • 双対空間
  • テンソル積
  • 線形写像のテンソル積
  • 多重線形写像のテンソル積
  • テンソル空間
  • 対称テンソルと交代テンソル
  • テンソル代数
  • グラスマン代数
  • 係数体の拡大と制限

幾何学

初等幾何学,非ユークリッド幾何学,位相幾何学,代数幾何学,微分幾何学を徹底解説.


離散数学

グラフ理論,組合せ論を徹底解説.

数学史

数学史を徹底解説.

数理科学

統計学,数値解析学,計算機科学,数理物理学を徹底解説.

$\TeX$

理系学生は必須の$\TeX$の使い方を徹底解説.

問題解説

「新作問題Problems」では,MathAbyssが作問・改題した,一捻りのある問題を紹介.

中学入試,高校入試,大学入試,院試,競技数学の良問を,解くときの思考回路を完全再現して徹底的に解説.

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