応用数学Ⅰ

科目基礎情報

学校 一関工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 応用数学Ⅰ
科目番号 0025 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 未来創造工学科(電気・電子系) 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 高専テキストシリーズ・応用数学(上野健爾,森北出版)
担当教員 谷林 慧

到達目標

【教育目標】C
【学習・教育到達目標】C-1

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
第3章ラプラス変換ラプラス変換を活用して微分方程式を解くことができる。ラプラス変換を実行することができるラプラス変換を実行できない。
第4章フーリエ級数およびフーリエ変換フーリエ級数を活用して偏微分方程式を解くことができる。フーリエ級数を求めることができる。フーリエ変換を実行できるフーリエ級数を求めることが出来ない。フーリエ変換を実行できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
指定教科書の「第3章ラプラス変換」,および「第4章フーリエ級数とフーリエ変換」を扱う。
授業の進め方・方法:
教室での座学授業。
注意点:
特になし。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス 授業計画や評価方法を把握することができる。
2週 第3章第1節ラプラス変換
1.1ラプラス変換
ラプラス変換f(t)→F(s)を,定義式の計算の実行より,求めることができる。
3週 1.1ラプラス変換(2) ラプラス変換の線形性や像関数の移動公式を活用できる。
4週 1.2逆ラプラス変換 逆ラプラス変換F(s)→f(t)を,ラプラス変換対応表の逆読みより,求めることができる。
5週 1.3微分公式と微分方程式の解法 原関数の微分公式を活用できる。
6週 1.3微分公式と微分方程式の解法(2) x(t)に関する常微分方程式を,ラプラス変換を活用して,解くことができる。
7週 中間試験 なし
8週 中間試験問題の解説 中間試験問題の中で解けなかったものを,解くことができるようになる。
2ndQ
9週 第4章1節フーリエ級数
1.1周期関数
三角関数の周期Tや周波数ωを求めることができる。
10週 1.2フーリエ級数 周期関数f(x)のフーリエ級数を,定義式の計算の実行より,求めることができる。
11週 1.2フーリエ級数(2) フーリエ級数の収束定理を活用できる。
半区間[0,L]で定義された関数f(x)に対するフーリエ余弦級数と正弦級数を求めることができる。
12週 1.3偏微分方程式とフーリエ級数 フーリエ級数を活用して偏微分方程式を解くワークフローを理解できる。
13週 第2節フーリエ変換
2.1複素フーリエ級数
周期関数f(x)の複素フーリエ級数を,定義式の計算の実行より,求めることができる。
14週 2.2フーリエ変換とフーリエ積分定理 フーリエ変換f(x)→F(ω)を,定義式の計算の実行より,求めることができる。
フーリエ積分定理を活用できる。
15週 期末試験問題の解説 期末試験問題の中で解けなかったものを,解くことができるようになる。
16週 なし なし

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

評価割合

中間試験期末試験合計
総合評価割合5050100
基礎的能力5050100
専門的能力000