到達目標
1.関数の展開を理解し,その計算と応用ができる。
2.偏微分を理解し,その計算と応用ができる。
3.重積分を理解し,その計算と応用ができる。
4.微分方程式を理解し,その計算と応用ができる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
項目1 | 関数の展開を理解し,その計算と応用ができる。 | 基礎的な関数の展開が計算できる。 | 関数の展開が計算できない。 |
項目2 | 偏微分を理解し,その計算と応用ができる。 | 偏微分の基礎的な計算ができる。 | 偏微分の計算ができない。 |
項目3 | 重積分を理解し,その計算と応用ができる。 | 重積分の基礎的な計算ができる。 | 重積分の計算ができない。 |
項目4 | 微分方程式を理解し,その計算と応用ができる。 | 微分方程式の基礎的な計算ができる。 | 微分方程式の計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
本科学習目標 1
説明
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本科学習目標 2
説明
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教育方法等
概要:
【授業の目標】
専門科目を学ぶために最も重要な科目の1つであり,その応用は多岐にわたる。微分積分学の基本事項,偏微分,重積分,微分方程式について,その概念と計算法,および応用について学ぶ。この授業では,「工学を学ぶ上で必要な解析学の基礎学力を身に付けること」と「工学的課題の数学的解決方法の習得」を目標とする。
【キーワード】
関数の展開,偏微分,重積分,微分方程式
授業の進め方・方法:
【事前事後学習など】
到達目標の達成度を確認するために,適宜、課題や小試験を与える。
【関連科目】
基礎数学A,基礎数学B,解析学I,代数・幾何I,応用数学
注意点:
【その他の履修上の注意事項や学習上の助言】
基礎数学A,基礎数学B,解析学I,代数・幾何Iの数学の知識が必要である。
定期試験前の学習はもちろん,日常の予習復習も非常に大切である。疑問点などがあれば質問をして解決しておく。定期試験には内容を十分に理解して受験する。課題などは必ず提出する。受講中は講義に集中する。携帯電話の電源を切るなど他の学生に迷惑を掛けないようにする。
【専門科目との関連】
専門科目全般:微積分(微積分は工学を理解するためには、必ず習得しておく必要がある。)
【評価方法・評価基準】
前期中間試験,前期末試験,後期中間試験,学年末試験を実施する。成績の評価基準として50点以上を合格とする。
前期末:前期中間試験(50%),前期末試験(50%)
学年末:一年間の定期試験の総合的評価(70%),課題・小試験・レポート(30%)
【その他履修上の注意事項や学習上の助言】
授業中の学習に真剣に取り組むことと,日頃の予習・復習が非常に大切である。定期試験時には十分に勉強し受験すること。課題のレポートなどは必ず提出すること。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
多項式による近似(1) |
1.関数の展開を理解し、その計算と応用ができる。
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2週 |
多項式による近似(2) |
1.関数の展開を理解し、その計算と応用ができる。
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3週 |
数列の極限 |
1.関数の展開を理解し、その計算と応用ができる。
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4週 |
級数 |
1.関数の展開を理解し、その計算と応用ができる。
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5週 |
べき級数とマクローリン展開 |
1.関数の展開を理解し、その計算と応用ができる。
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6週 |
オイラーの公式 |
1.関数の展開を理解し、その計算と応用ができる。
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7週 |
演習 |
1.関数の展開を理解し、その計算と応用ができる。
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8週 |
2変数関数 |
2.偏微分を理解し、その計算と応用ができる。
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2ndQ |
9週 |
偏導関数 |
2.偏微分を理解し、その計算と応用ができる。
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10週 |
全微分 |
2.偏微分を理解し、その計算と応用ができる。
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11週 |
合成関数の微分法 |
2.偏微分を理解し、その計算と応用ができる。
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12週 |
高次偏導関数 |
2.偏微分を理解し、その計算と応用ができる。
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13週 |
極大・極小 |
2.偏微分を理解し、その計算と応用ができる。
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14週 |
演習 |
1.2.
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15週 |
前期復習 |
1.2.
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
陰関数の微分法 |
2.偏微分を理解し、その計算と応用ができる。
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2週 |
条件付き極値問題、包絡線 |
2.偏微分を理解し、その計算と応用ができる。
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3週 |
2重積分の定義 |
3.重積分を理解し、その計算と応用ができる。
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4週 |
2重積分の計算 |
3.重積分を理解し、その計算と応用ができる。
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5週 |
極座標による2重積分、変数変換 |
3.重積分を理解し、その計算と応用ができる。
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6週 |
広義積分、2重積分のいろいろな応用 |
3.重積分を理解し、その計算と応用ができる。
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7週 |
演習 |
2.3.
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8週 |
微分方程式の意味、微分方程式の解、変数分離形 |
4.微分方程式を理解し、その計算と応用ができる。
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4thQ |
9週 |
同次形、1階線形微分方程式 |
4.微分方程式を理解し、その計算と応用ができる。
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10週 |
微分方程式の解、線形微分方程式 |
4.微分方程式を理解し、その計算と応用ができる。
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11週 |
定数係数斉次線形微分方程式 |
4.微分方程式を理解し、その計算と応用ができる。
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12週 |
定数係数非斉次線形微分方程式 |
4.微分方程式を理解し、その計算と応用ができる。
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13週 |
いろいろな線形微分方程式、線形でない2階微分方程式 |
4.微分方程式を理解し、その計算と応用ができる。
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14週 |
演習 |
4.微分方程式を理解し、その計算と応用ができる。
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15週 |
後期復習 |
2.3.4.
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16週 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 4 | |
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 4 | |
キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 4 | |
合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 4 | |
ブリッジ回路を計算し、平衡条件を求められる。 | 4 | |
電力量と電力を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
正弦波交流の特徴を説明し、周波数や位相などを計算できる。 | 4 | |
平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | |
R、L、C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。 | 4 | |
瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
インピーダンスとアドミタンスを説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | |
重ねの理を用いて、回路の計算ができる。 | 4 | |
網目電流法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | |
節点電位法を用いて回路の計算ができる。 | 4 | |
テブナンの定理を回路の計算に用いることができる。 | 4 | |
直列共振回路と並列共振回路の計算ができる。 | 4 | |
相互誘導を説明し、相互誘導回路の計算ができる。 | 4 | |
理想変成器を説明できる。 | 4 | |
交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。 | 4 | |
電力 | 三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できる。 | 4 | |
電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 4 | |
対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |