学部生のための数学の質問スレ
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0001132人目の素数さん
2009/04/19(日) 21:21:26細かく学習内容が決まっていて尚且つ参考書も充実している
高校数学と違って、大まかにしか学習内容が決まっておらず
範囲が膨大でより抽象的な大学数学に悩まされている人は多いはず。
守備範囲としては主に理工系学部で学ぶ数学、具体的には
純粋数学よりも応用数学を対象としています。
(ex.微分積分、微分方程式、ベクトル解析、複素関数、線形代数、
固有値問題、確率統計、フーリエ解析、ラプラス変換、特殊関数、etc)
個人的推薦図書
[1]千葉逸人:これならわかる工学部で学ぶ数学,プレアデス出版
[2]金谷健一:これなら分かる応用数学教室,共立出版
[3]金谷健一:これなら分かる最適化数学,共立出版
[4]和達三樹:物理のための数学,物理入門コース10,岩波書店
[5]ワイリー:工業数学(上)(下),ブレイン図書出版
0153132人目の素数さん
2009/05/29(金) 12:06:150154132人目の素数さん
2009/05/29(金) 12:53:230155149
2009/05/29(金) 19:48:49すいません。自分が知りたいのは納k=0,n](sin(kπ/n))でした。
それで、自分で求めてみたんですが、(やり方はak = sin kπ/n,
bk = con kπ/nとおいて受験数学のように漸化式つかってガリガリ
計算してみました。一般項akが求まったので、そこから博gいました。)
一応出た結果は、P=cos(π/n)+sin(π/n)i,Q=cos(π/n)-sin(π/n)i
(iは虚数のiです)として
納k=0,n](sin(kπ/n))
={(1-P^n+1)/(1-P)+(1-Q^n+1)/(1-Q)}/2i
となったのですが、自分はこの式において、n→∞としていったときに、
この式が2/πに収束していくことを示したいのですが、ここからの指針
が見えず、手詰まりです。
誰か手助け下さい。
0156132人目の素数さん
2009/05/29(金) 19:57:51要はΣ[k=1,n]exp(kπi/n)を等比級数の和の公式で
計算して虚部を比較するだけ。
Σ[k=1,n]exp(kπi/n)を計算する段階でちゃんと式を整理しておけば
虚部を比較するのも、nについての極限をとるのにも複雑な要素はない。
0157132人目の素数さん
2009/05/29(金) 22:56:230158132人目の素数さん
2009/05/30(土) 13:29:40この時、行列Uってどうなるか分かる人いますか?
0159132人目の素数さん
2009/05/30(土) 14:01:34おまえ、数学の勉強に向いてないよ
0160132人目の素数さん
2009/05/30(土) 15:01:22> 集合は苦手ですが、A=(A-P)∪Pで
どう考えてもA⊆(A-P)∪Pだろう。
0161132人目の素数さん
2009/05/30(土) 17:49:140162132人目の素数さん
2009/05/30(土) 17:51:38その写像は単射とは限らないんじゃないの?
0163132人目の素数さん
2009/05/30(土) 17:51:490164132人目の素数さん
2009/05/30(土) 21:33:060165132人目の素数さん
2009/05/30(土) 21:56:21そりゃそうだが
その意味ならわざわざA=(A-P)∪Pと言ってるやつ
相手には言わないだろ
0166132人目の素数さん
2009/05/30(土) 22:00:360167132人目の素数さん
2009/05/30(土) 22:03:14それで、なんで?と聞いてきたら、
Pの中にはAに含まれてない元があるかもしれないだろ、と言えば
一発で理解できる・・・できないか?
0168132人目の素数さん
2009/05/30(土) 22:47:50lim[n→∞] (n+2)(9/10)^n
という問題がわかりません。大学のテストの過去問で毎年出題されている形式の問題なので解けないといけないのですが…
0169132人目の素数さん
2009/05/30(土) 23:13:02それ以前に既にP⊂Aと定義されてるんだから
言いがかりにしかなってないぞ
レスをするときには前後も読んだ方がいい。
0170132人目の素数さん
2009/05/30(土) 23:15:37>>152
0171132人目の素数さん
2009/05/31(日) 00:02:520172132人目の素数さん
2009/05/31(日) 00:06:15で>>152へのレスとして、f(A)=f(A-P)+f(P)から何を言いたかったんだろ?
0173152
2009/05/31(日) 00:37:02A={p,q,r}、P={p}、B{1,2}として、f(p)=1、f(q)=1、f(r)=2とすればf(A-P)={1,2}、f(A)-f(P)={2}なのでf(A)-f(P)⊂f(A-P)ですね。
単射でないからおかしなことが起きるんでしょうか。
0174ケーリー
2009/05/31(日) 01:38:170175132人目の素数さん
2009/05/31(日) 02:48:46要はA-Pの写像先とPの写像先がオーバーラップしてるから。
(A∩B=φでもf(A)∩f(B)=φは一般に言えない!)
0176132人目の素数さん
2009/05/31(日) 02:57:04(1-x^2)d^(n+2)f/dx^(n+2)-(2n+1)xd^(n+1)f/dx^(n+1)-n^2d^nf/dx^n=0
を示せ』
この問題は三問構成の二つ目で、一つ目の解である
『(1-x^2)d^2f/dx^2-xd^f/dx=0』を使うということはわかるのですが
うまくいきません。おねがいします。
0177132人目の素数さん
2009/05/31(日) 07:53:04一問目でn=0のときがわかってるから帰納法でおしまい。
0178132人目の素数さん
2009/05/31(日) 17:12:27どうやってもそうならないのですが誰か解けますか?
0179132人目の素数さん
2009/05/31(日) 17:30:40{sin^-1(cosx)}'=-sinx/√{1-(cosx)^2}=-sinx/√{(sinx)^2}=-sinx/|sinx|=±1
グラフは折れ線グラフになる
0180132人目の素数さん
2009/05/31(日) 21:50:34a=(2 3 1) b=(0 1 -1) c=(4 -1 3)とするとき、
1、bおよびcに直交する単位ベクトル
2、a,b,cの張る平行六面体の体積
お願いします><
0181132人目の素数さん
2009/05/31(日) 21:55:17平行六面体の体積は、|(a,b×c)|だと思うのですが
(a,b×c)の展開した一般系になぜマイナスがつくのですか?
もともとの成分に負はないとおもうのですが・・・
0182132人目の素数さん
2009/05/31(日) 22:13:10> もともとの成分に負はないとおもうのですが・・・
b×c と c×b は符号が異なる。
0183132人目の素数さん
2009/05/31(日) 22:16:26返信ありがとうございます
まったくわからないです・・すみません。
0184132人目の素数さん
2009/06/01(月) 00:56:560185132人目の素数さん
2009/06/01(月) 01:27:46ベクトルの外積 × を知らないんだね。
>>181の問は無意味だったわけだ。
0186132人目の素数さん
2009/06/01(月) 09:37:41右ねじがどうのってやつですか??
なかなか理解し難いです・・・
0187132人目の素数さん
2009/06/01(月) 12:39:36数列{an}のすべての項に対して
an≧0
が成り立ち
an→α
であるなら
√an → √α
であることを証明しろ
極限値の定義に従って、考えたのですが√の処理がうまく出来なくて困ってます
よろしくお願いします
0188132人目の素数さん
2009/06/01(月) 13:03:560189132人目の素数さん
2009/06/01(月) 18:26:30問題文は「せよ」とかかれてないか、普通。
0190132人目の素数さん
2009/06/01(月) 18:36:370191132人目の素数さん
2009/06/01(月) 18:57:240192132人目の素数さん
2009/06/02(火) 15:24:34sinx/x(0<x<π/2)
の最大値最小値上限下限
がわかりません。
自分は、なんとなく上限は1になりそうだという学力です…
教えてくださいお願いします。
0193132人目の素数さん
2009/06/02(火) 16:54:52厳密にどうするのかは知りませんが
(0,0)と(x,sinx)を通る直線の傾きがsinx/xなんで
sinxのグラフを想像すれば答はわかるとおもいます
0194132人目の素数さん
2009/06/04(木) 14:51:26AとAの転地行列が正則行列のとき、Aの転地行列の逆行列を求めよ
という問題なのですが、導き方がわかりません。
教えてください。
0195132人目の素数さん
2009/06/04(木) 15:06:39(AB)^(-1)=B^(-1)A^(-1)
0196132人目の素数さん
2009/06/04(木) 15:15:480197132人目の素数さん
2009/06/04(木) 17:25:180198196
2009/06/04(木) 17:54:56{}^tA{}^t(A^(-1))={}^t(A^(-1)A)={}^tE=E
とでもしたほうが万倍マシか。
0199132人目の素数さん
2009/06/04(木) 18:03:02E=B{}^tA => E=({}^tB)^(-1)A^(-1) => {}^tB=A^(-1) => B={}^t(A^(-1))
か。
0200132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:12:15(もし、より適切な板があれば誘導いただけると助かります)
データの処理に離散Fourier変換を使っているのですが、
(アルゴリズム自体はCooley-Tukey型のFFTを自分で書いて使っています)
Fourier変換を行って逆変換を行うと、関数が定数倍だけずれてしまいます。
(つまりFourier反転公式が定数倍だけずれてしまうということです)
考えてみればそれは当然で、N点サンプリングを行ったとして、
例えばf(t_n)=1というデータにDFTをかけると容易に分かるように、
f(ω_n)= N δ_n0/√(2π)となり、ノルムが保存しません。
Fourier変換して再度逆Fourier変換するだけなら、
元のデータと加工したデータのノルムが合うように帳尻合わせてやれば済むのですが、
途中で微分を行ったりするとそのような帳尻合わせができなくなり、
(もちろん微分について、データの平滑化等を気にすることがなくiωを乗じるだけで済むのがFourier変換を行った理由です)
定数倍だけFourier変換の結果がずれるという問題が深刻になります。
これに関して、数値計算の分野では何か有効な対処法は知られているのでしょうか?
0201132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:25:50定数倍になるってのは単に補正する処理が抜けてるだけだろ。
やればいいじゃん。
微分がからむと不可ってのも意味不明。
0202132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:35:52微分が絡むと真の値が分からなくなるもので、補正のしようがないのですよ。
元データ→(1)Fourier変換→(2)データ加工→(3)逆Fourier変換→加工データ
というルートを取りたいのですが、
(1)(2)(3)の各ステップで離散化及び有限和の打切による誤差が混入します。
幸い、関数形はこの操作を行ってもほとんど変わらないようなので、補正は定数倍で構わないです。
ここで、(1)と(3)は厳密にやればノルムを保存するはずなので、
仮に(2)の操作がノルムを保存するものであれば、
加工データのノルムを元データのノルムと合うように補正をかけてやれば済みます。
ところが、(2)の操作が微分のようにノルムを保存しないものであれば、
一体どのように補正をかけるべきなのか検討がつかないのです。
ちなみに元データの差分を直接取って微分の近似とするのは、
元データに揺らぎが混入しているので上手いやり方ではないです。
0203132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:40:08話。しかたないので
i) 逆変換のときに 1/2πして帳尻をあわせる
ii) 対称性を重んじ、行き、帰りとも 1/√2πする
の 2方法がある。どちらを使うかは趣味の問題。t領域と ω領域の見かけの
ノルムをあわせたいなら i)がよい。
0204132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:41:390205132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:44:06いるのに、それにも気づいていない。かなり困った状態。
0206132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:45:13いや、それは理解しているのですが、
(ちなみにコードの簡単化のため(ii)の手法をとっています)
>>200の例の通り、f(t_n)=1にDFTをかけるとf(ω_n)= N δ_n0/√(2π)となる、
即ちノルムがNからN^2/(2π)へと変わってしまうのです。
もちろんこれは離散化のせいでしょうが。
この補正は一筋縄では行かなそうなのでどうしようかなと。
0207132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:46:55ではない。そうなるように尺度をあわせた結果、L2上のユニタリになっている。
0208132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:46:57どのようなところで見当違いと感じられたのか、教えていただければ幸いです。
勉強しなおします。
0209132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:50:11i) の方法をとってるのなら、そもそも分母に √2πなんて出てこないだろう。
これは直流の 1なのだから、DFTすれば直流分の周波数のみ Nになって当然。
0210132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:51:07え、RのC-値既約指標e^(2πix)に対応するHaar積分変換はユニタリでしょ?
0211132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:52:53これは正しいか。正しければ証明を、正しくなければ反例を与えよ
お願いします
0212132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:55:32それが尺度をあわせた結果の形。DFTにはユニタリー性を捨てるものもふくめ、いろいろ
流儀があるんだよ。
0213132人目の素数さん
2009/06/04(木) 23:57:25いや、(ii)の方法を取っている(と>>206に確かに書いてますよね?)ので分母に √2πは当然出てくるわけですが。
DFTでノルムが保存しないのが当然なのは最初に>>200でも書いていますが、それは理解しているとして、
それではそこのところをどう補正をかければよいかというのが疑問なのです。
0214132人目の素数さん
2009/06/05(金) 00:00:36そうか ii) か。i)に見えた。
ii)なら、逆変換時も 1/√2πをかければ(かけているはず)完全にもとに
もどる。そうなっていないなら、プログラムのバグだ。
0215214
2009/06/05(金) 00:09:29連続のフーリエ変換のときの話だ。これは離散フーリエだな? だったら、そもそも
2πだのは出てこない。
i) 帰りだけ 1/N する (Nはデータ点数)
ii) 行き、帰りとも 1/√Nする
の いずれかだ。そこに 1/√2πを持ち出したので、おかしくなってるんじゃない?
0216132人目の素数さん
2009/06/05(金) 00:20:20そうですよね。
>>214を読んで、確かに行列成分は逆行列になってるはずだよな……と考えていたら、自分も今ちょうどそれに気づいたところです。
どうも回答ありがとうございました。
0217132人目の素数さん
2009/06/05(金) 03:37:180218132人目の素数さん
2009/06/05(金) 03:54:53「gとfの合成関数である g・f と f・g は一般に等しい。」
を追加すると俺の持ってる教科書の章末の例題にそっくりになるが…
0219132人目の素数さん
2009/06/05(金) 04:04:56それだとそもそも関数の定義域が...
0220132人目の素数さん
2009/06/05(金) 07:25:370221132人目の素数さん
2009/06/05(金) 22:52:37B≠0かつAB=0
という問題なんですが、やり方が分かりません。教えてください。
0222132人目の素数さん
2009/06/05(金) 23:41:370223132人目の素数さん
2009/06/06(土) 00:34:100 t<0
e-(-at) t>0
対称性ある関数についてはとき方がわかるのですが
こちらではどうしても正解と一致しません。
よろしくお願いします。
0224132人目の素数さん
2009/06/06(土) 01:07:520225132人目の素数さん
2009/06/06(土) 19:26:06∫_{C-K}1<εとなるものが存在することを示せ。
どこから手をつければよいかもわかりません。どうかよろしくお願いします。
0226132人目の素数さん
2009/06/06(土) 20:22:39あとは必要ならJのn番目の元をε/2^(n+1)両端を削って閉区間にしていけばいい。
0228132人目の素数さん
2009/06/06(土) 23:30:070229225
2009/06/06(土) 23:57:41「有界集合A⊂R^nの境界が測度0のときAをJordan可測集合という。」
と習いました。「誤差」や「区間塊」「両端」という表現は聞いたことがありません。
「区間塊」はぐぐったらわかりましたが、他の表現はわかりませんでした。
0230132人目の素数さん
2009/06/07(日) 00:16:27ここで必要ならばJの確言の大きさを増やすことでJの元を開区間に,0<m(J)<εにできる。
このときJはBdAを内点として含むため
A-Jのclosure⊂intAで,m(A)-ε<m(A-Jのclosure)<m(A)
であるから,A-Jのclosureが条件をみたすものとなる。
0231132人目の素数さん
2009/06/07(日) 02:18:25nが奇数のとき、det(A)=0を示せ、という問いなのですが、
a(i,j) + a(j,i) =0より、Aの対角項=0.
よって、EA=O(ここに、E:単位行列).
det(EA)=det(E)det(A)=det(O)で、
det(E)=1, det(O)=0よりdet(A)=0
と進めていくと、nが奇数という条件が何なのか分からず、困っています。
どなたかアドバイス頂けないでしょうか
あと、横やり入れてすみませんが,>>194の問題は,Aに直交行列の条件無しですかね?
0232132人目の素数さん
2009/06/07(日) 07:27:40Eが単位行列なら EA=A なわけだが
0233132人目の素数さん
2009/06/07(日) 07:52:040234132人目の素数さん
2009/06/07(日) 12:49:11(sinθ cosθ)の対角化を教えてください
A=
(cosθ -sinθ)
(sinθ cosθ)とおき、
固有値d1,d2、固有ベクトルp1↑、p2↑を求めて、
P=(p1↑、p2↑)とおき、
P'AP=?
(※P'はPの逆行列)
と求めるのですよね?
計算が全く分かりません。よろしくお願いします。
長文失礼しました。
0235山猫軒 ◆ghclfYsc82
2009/06/07(日) 13:49:280236132人目の素数さん
2009/06/07(日) 13:58:590237132人目の素数さん
2009/06/07(日) 14:07:14Sin^ー1 (Sin3π/5)
の値が2π/5になる理由を教えてくださいませんか?
0238132人目の素数さん
2009/06/07(日) 14:09:04なぜ、そんな中途半端なところにマイナス1があるの?
カキ間違いなの?
0239132人目の素数さん
2009/06/07(日) 15:11:540240225
2009/06/07(日) 19:27:400241132人目の素数さん
2009/06/07(日) 21:12:26マジレスするとこじゃなかった?
0242猫でつ ◆ghclfYsc82
2009/06/07(日) 22:14:530243132人目の素数さん
2009/06/07(日) 22:44:28(19)f(t)=∫exp(-2τ)cosτdτでの積分範囲が0→t
までのラプラス変換が出来ません
多分考えとしては積分法則F(s)/sになるやつを使うと思うのですが、習ったばかりで全く計算出来ません
後もう一つは
(31)f(t)=(1-cost)/t
のラプラス変換が出来ません
どなたかこれらの問題が解ける方居ましたら、計算の仕方や答えを教えて下さい
0244132人目の素数さん
2009/06/08(月) 01:30:25ありがとうございました。
自分はとんでもない勘違いをしていました。
改めて、置換による行列式の定義から変形する問題と推測し
今日一日取り組みましたが答えに行きつきませんでした、、
自分に絶望しました。
0245132人目の素数さん
2009/06/08(月) 01:44:38帰納法でやれるそうですがうまくいきません、よろしくお願いします
0246132人目の素数さん
2009/06/08(月) 02:15:240247132人目の素数さん
2009/06/08(月) 02:18:27G6(i)=0を示すにはどうすればいいでしょうか
0248猫でつ ◆ghclfYsc82
2009/06/08(月) 07:51:300249388
2009/06/08(月) 14:58:12(19) その方針でいい。まず積分をはずしてラプラス変換しておいて、1/sをかける。
解答は (1/s)((s+2)/((s+2)^2+1)).
(31) 1-cos(t)をラプラス変換して (1/s) - s/(s^2+1)を得て、ここに -1をかけて
sで積分する。解答は -log(s)+(1/2)log(s^2+1).
0250132人目の素数さん
2009/06/08(月) 17:32:070251132人目の素数さん
2009/06/08(月) 17:37:02公理が不明だから、誰も答えられないでしょう。
0252132人目の素数さん
2009/06/08(月) 17:41:01解説有難うございます
何回か計算し直した結果、提示して頂いた解答の通りに出来ました
本当に有難うございました!!
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