曲面の交点形式とRiemann–Rochの定理(intersection form and Riemann–Roch theorem for surfaces)とは、代数閉体上の滑らかな射影曲面の因子どうしに整数の交点数を与える対称双線形形式と、それを使って因子 $D$ の可逆層の Euler 標数を $\chi(\mathcal{O}_X(D))=\chi(\mathcal{O}_X)+\frac12D\cdot(D-K_X)$ と表す定理である。交点数は Euler 標数の組合せで定義され、共通成分のない曲線どうしでは交点での局所交点数の和に等しい。Serre 双対性から定理が従い、算術種数の随伴公式 $2p_a(C)-2=C\cdot(C+K_X)$ が出る。1 点の爆発では例外曲線 $E$ が $E^2=-1$ をみたし、標準因子は $\pi^*K_X+E$ に変わる。
6時間前
Stiefel–Whitney類(Stiefel–Whitney class)とは、実ベクトル束 $E\to B$ に定まる類の列 $w_i(E)\in H^i(B;\mathbb Z/2)$ で、自然性・Whitney の和公式・次元の条件・正規化の公理でただ 1 つに定まるものである。$w_1(E)=0$ は向き付け可能性と同値で、$w_n$ は Euler 類の $\bmod 2$ 還元である。$w(\mathbb{RP}^n)=(1+a)^{n+1}$ から、$\mathbb{RP}^n$ が平行化可能なら $n+1$ は $2$ の冪であり、$n$ が $2$ の冪なら $\mathbb{RP}^n$ は $\mathbb R^{2n-2}$ にはめ込めない。境界になる閉多様体の Stiefel–Whitney 数はすべて $0$ である。
6時間前
ベクトル場の流れ(flow of a vector field)とは、多様体 $M$ 上の滑らかなベクトル場 $X$ に対し、各点を $X$ の積分曲線に沿って時間 $t$ だけ動かす写像 $\Phi_t$ の族であり、$\Phi_0=\mathrm{id}$ と $\Phi_{s+t}=\Phi_s\circ\Phi_t$ をみたす。局所座標では自励的な常微分方程式の解をまとめたものであり、解の存在と一意性・初期値についての滑らかさから、$\{0\}\times M$ を含む開集合の上の滑らかな極大流れがただ 1 つ定まる。台がコンパクトなベクトル場の流れは全時刻で定義され(完備)、$\mathbb{R}$ の $M$ への作用になる。$x\mapsto Ax$ の流れは $e^{tA}x$ であり、零点でない点の近くではどの場も平行移動の場に直せる(整流定理)。
8時間前
半区間展開(half-range expansions)とは、半区間で与えられた関数を正弦または余弦の級数で表す方法である。奇延長と偶延長によって端点での収束先が変わり、固定端と自由端に対応する基底が選べる。熱の分布や弦の初期形状の展開に使われる。
8時間前
弦の振動(vibrating string)とは、固定した両端の間の変位が波動方程式に従って変わる現象である。空間の正弦モードに時間の振動を対応させ、初期変位と初期速度から振幅を決める。撥弦の波形、基本振動数、保存エネルギーの計算に使われる。
8時間前
Fourier級数の計算(computing Fourier series)とは、周期関数を三角関数に分ける係数を積分から求める操作である。区分点と周期の継ぎ目の跳びを整理すると、部分積分によって係数とその減衰を計算できる。周期的な入力や初期分布の展開に使われる。
8時間前
Sturm–Liouville問題(Sturm–Liouville problem)とは、二階の線形常微分方程式に境界条件を与えて固有値と固有関数を求める問題である。正則な分離問題では実固有値と重み付き直交性が得られ、固有関数で分布を展開できる。可変係数の振動や変数分離の空間成分の計算に使われる。
8時間前
変数分離法(偏微分方程式)(separation of variables)とは、複数の変数を持つ解を一変数関数の積に分け、固有値問題と時間の方程式へ移す方法である。境界に適合する固有関数を重ね合わせ、初期条件から係数を決める。有界区間の熱の分布や長方形の定常境界値問題の計算に使われる。
8時間前
Fourier級数の項別微分(termwise differentiation and integration of Fourier series)とは、周期的な関数を表す級数の各項を微分する操作である。導関数の係数と収束先を区別して正当化し、項別積分では平均による直線項を分ける。原始関数の展開や級数の和、偏微分方程式の解の計算に使われる。
8時間前
Laplace変換による微分方程式の解法(solving ODEs by Laplace transform)とは、定数係数の線形初期値問題を、初期値の項を含む変換領域の代数方程式へ移して解く方法である。入力が指数オーダーなら解も変換可能であり、逆変換の一意性と初期値問題の一意性によって得た解を正当化できる。連立一次系にも同じ方法が使える。
8時間前