Metric Space

距離空間

距離空間は、対象同士の「近さ」や「遠さ」を距離によって定式化し、その性質を研究する分野です。WIISでは、距離空間の定義、点列の収束、連続性、コンパクト性、連結性、距離空間間の写像などを中心に、現代解析学や位相空間論の基礎を体系的に学ぶための教材を提供しています。ユークリッド空間における直観を一般化しながら、定義・定理・証明を通じて抽象的な数学的構造を理解し、関数解析や位相空間論へとつながる考え方を身につけることを重視しています。

距離空間の分野

距離空間の定義

私たちが一般に想像する「距離」とはユークリッド距離ですが、公理主義にもとづいて距離という概念を定義する場合、ユークリッド距離は数ある距離概念の中の1つに過ぎません。公理主義の立場から距離空間と呼ばれる概念を定義します。

距離空間上の点列

距離空間に属する無限個の点を順番に並べたものを点列と呼びます。点列を定義するとともに、その極限など、基本的な概念について解説します。

距離空間の位相

距離空間上の点の近傍を出発点に、開集合や閉集合などの諸概念を定義し、それらの概念が満たす性質について解説します。

距離空間上の写像

定義域と終集合がいずれも距離空間であるような写像について、その極限や連続性など、基本的な性質について解説します。

学習ガイド

論理学を学ぶ重要性|なぜ論理的に考える力はあらゆる学問と社会で役立つのか

論理学は数学のためだけの学問ではありません。論理的に考え、議論し、判断するための基礎となる学問です。本記事では、数学や経済学における論理学の役割だけでなく、日常生活や社会問題、AI時代における論理的思考の重要性について解説します。

命題論理と述語論理の違い|なぜ述語論理を学ぶ必要があるのか

命題論理と述語論理は何が違うのでしょうか。命題論理は命題同士の論理関係を扱いますが、個体や「すべて」「ある」といった表現は扱えません。本記事では、命題論理の限界と述語論理が必要になる理由を説明し、大学数学や理論経済学との関わりについても解説します。

なぜ大学数学では証明を学ぶのか|高校数学との違いと証明の役割

大学数学では、計算だけでなく証明を重視します。なぜ証明が必要なのか、高校数学との違いは何かを解説しながら、大学数学における証明の役割と学ぶ意義を説明します。

新着教材

バナッハの不動点定理

定義域と終集合が同一の完備距離空間であるような縮小写像は必ず一意的な不動点を持ちます。これをバナッハの不動点定理と呼びます。

距離空間上のリプシッツ写像による集合の像

距離空間上に定義されたリプシッツ写像はコンパクト集合をコンパクト集合へ移し、全有界集合を全有界集合へ移し、有界集合を有界集合へ移します。

距離空間上の写像の一様連続性とリプシッツ写像の関係

距離空間もしくはその部分集合上に定義された写像がリプシッツ写像である場合には、その写像は一様連続です。その一方で、一様連続写像はリプシッツ写像であるとは限りません。

点列を用いた距離空間上の全有界集合の判定

距離空間の部分集合が全有界集合であることと、その集合上の任意の点列がコーシー列であるような部分列を持つことは必要十分です。また、距離空間が全有界であることと、その距離空間上の任意の点列がコーシー列であるような部分列を持つことは必要十分です。

距離空間上のリプシッツ写像

距離空間上に定義された写像がリプシッツ写像であることの意味を定義するとともに、写像がリプシッツ写像であること、ないしリプシッツ写像ではないことを判定する方法を解説します。

距離空間上の一様連続写像による集合の像

距離空間上に定義された一様連続写像によるコンパクト集合の像もまたコンパクト集合です。また、一様連続写像による全有界集合の像もまた全有界集合です。

最新の議論