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フーリエ解析

科目
フーリエ解析
区分
メディアネットワーク学科科目群
授業コード
54802
開設セメスター
4S
曜日・時限
秋 木/12
単位数
2単位
担当者名
木村 泰紀
授業の概要
工学分野において微分方程式の解析は、研究の基礎となる重要な問題の一つである。本講義では熱伝導方程式等の解法を応用にもつフーリエ解析について、数学的な基礎から学習する。
到達目標
フーリエ級数およびフーリエ変換について、数学的背景の基礎を理解し、具体的な関数について計算の計算法を習得する。
授業計画
テーマ
内容
授業を受けるにあたって
第1回目
三角関数の直交系 ベクトルおよび三角関数の線形独立性と直交性について学ぶベクトルの線形独立性について復習しておく
第2回目
フーリエ級数の定義 フーリエ級数の定義およびいくつかの関数のフーリエ級数展開を学ぶ関数の積分計算を復習しておく
第3回目
偶関数と奇関数 偶関数および奇関数のフーリエ級数展開を学ぶ基本的な関数のグラフの形状を復習しておく
第4回目
任意の周期をもつ関数 任意の周期をもつ関数のフーリエ級数展開を学ぶフーリエ級数の定義を復習しておく
第5回目
複素フーリエ級数 フーリエ級数の複素数表現について学ぶオイラーの公式とそれを用いた計算について復習しておく
第6回目
演習 既習項目の演習フーリエ級数の性質を復習しておく
第7回目
ベッセルの不等式 ベッセルの不等式およびパーセバルの等式について学ぶ関数の内積について復習しておく
第8回目
項別積分と項別微分フーリエ級数に対する項別積分と項別微分について学ぶ微分および積分の定義について復習しておく
第9回目
フーリエ積分フーリエ積分について学ぶフーリエ級数の性質全般について復習しておく
第10回目
フーリエ余弦変換とフーリエ正弦変換フーリエ余弦変換およびフーリエ正弦変換について学ぶフーリエ積分とその性質について復習しておく
第11回目
フーリエ変換フーリエ変換の定義および具体的な計算について学ぶフーリエ正弦変換とフーリエ余弦変換について復習しておく
第12回目
演習既習項目の演習フーリエ解析に関する既習事項全般を復習しておく
第13回目
偏微分方程式への応用(1)フーリエ解析を用いた偏微分方程式の解法について学ぶ微分方程式に関する既習事項について復習しておく
第14回目
偏微分方程式への応用(2)フーリエ解析を用いた偏微分方程式の解法について学ぶ微分方程式に関する既習事項について復習しておく
第15回目
期末試験

教科書
なし
参考文献
田代嘉宏, ラプラス変換とフーリエ解析要論 第2版, 森北出版, 2004年.
成績評価方法
平常点、レポートおよび期末試験の成績による
そのほか受講者への指示/メッセージ

更新日:02/13/2007
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