概要:
初等的微分方程式の解法,確率・統計の基本およびデータ処理の初歩を修得する.
微分方程式では,基本的な1階微分方程式の型の判別法と,それに応じた解法を学習する.また,初等的な非斉次項を持つ定数係数線形微分方程式の解法を学習する.
確率・統計では,その概念と意味,複雑な確率計算を実行する方法,1次元データを特徴づける基本的な量を求める方法と意味,2次元データの定量的な特徴などについて学習する.また二項分布,ポアソン分布,正規分布などの代表的な確率分布関数について学習する.
授業の進め方・方法:
基礎原理の正確な説明に加えて,なるべく多くの問題演習を通して理解を得ることを目的とする.
また物理学のニュートン方程式や電界回路の過渡現象と微分方程式の関わりや,実験でのデータ処理など,ほかの科目との関連も気にしながら問題演習を行う.
注意点:
2年次までに学んだ数学の知識を存分に活用する.特に微分積分は必須なので,適宜復習しておくこと.
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 |
基礎的能力 | 数学 | 数学 | 数学 | 積の法則と和の法則を利用して、簡単な事象の場合の数を数えることができる。 | 3 | |
簡単な場合について、順列と組合せの計算ができる。 | 3 | |
不定積分の定義を理解し、簡単な不定積分を求めることができる。 | 3 | |
置換積分および部分積分を用いて、不定積分や定積分を求めることができる。 | 3 | |
定積分の定義と微積分の基本定理を理解し、簡単な定積分を求めることができる。 | 3 | |
微積分の基本定理を理解している。 | 3 | |
定積分の基本的な計算ができる。 | 3 | |
置換積分および部分積分を用いて、定積分を求めることができる。 | 3 | |
分数関数・無理関数・三角関数・指数関数・対数関数の不定積分・定積分を求めることができる。 | 3 | |
微分方程式の意味を理解し、簡単な変数分離形の微分方程式を解くことができる。 | 3 | |
基本的な変数分離形の微分方程式を解くことができる。 | 3 | |
簡単な1階線形微分方程式を解くことができる。 | 3 | |
定数係数2階斉次線形微分方程式を解くことができる。 | 3 | |
独立試行の確率、余事象の確率、確率の加法定理、排反事象の確率を理解し、簡単な場合について、確率を求めることができる。 | 3 | |
条件付き確率、確率の乗法定理、独立事象の確率を理解し、簡単な場合について確率を求めることができる。 | 3 | |
1次元のデータを整理して、平均・分散・標準偏差を求めることができる。 | 3 | |