大学数学とは(※編集中)

※本記事は、筆者が学習中の内容を整理・共有する目的で執筆したものです。各分野についての理解はまだ十分ではありませんが、初学者の方々にとって少しでも参考になれば幸いです。ご理解のほど、よろしくお願いいたします。

大学数学の分野は、すべての根幹をなす素朴集合論数理論理学、その上に成り立つ(抽象)代数学・解析学・幾何学に大別される。

私が大学数学を理解するにおいて最も肝要だと考えるのは、大学数学の三大分野はすべてユークリッド空間を中心に議論が展開されることである。

代数学:群・環・体といったユークリッド空間と同じ演算規則を備えた集合の枠組み(代数系)を扱う。

解析学:ユークリッド空間上の極限、連続性、完備性、距離という概念はユークリッド空間に依存しない。これらは、解析学においてそれぞれ距離空間、位相空間、距離空間、距離空間において一般化した形で定義される。

幾何学:多くの分野で形という概念を廃して、点・線・面という概念を一般化し、

代数学

  • 線形代数学…
  • 群論
  • 可換環論
  • 体論…線形代数学におけるベクトル空間は、実数体 $\R$ や複素数体 $\C$ の上に成立していることを踏まえて、体上のベクトル空間を研究する分野。
  • ガロア理論…ガロアの理論に端を発し、群論と体論をつなぐ分野。代数方程式の可解性の判定を主とする分野である。
  • ホモロジー代数学
  • 表現論

解析学

微分・積分とその一般形、そのまわりの概念や性質(極限、連続性、完備性)を扱う分野。

  • 微分積分学…(実)関数の極限・微分・積分を扱う分野。
  • 複素解析学…複素数体 $\C$ を値域とする関数の極限・微分・積分を扱う分野。
  • 関数解析学

幾何学

  • 位相幾何学
  • 微分幾何学
  • 射影幾何学