微積分ⅡB

科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 微積分ⅡB
科目番号 0053 科目区分 一般 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 都市システム工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 新 微分積分II 高遠節夫 他5名著 大日本図書、新 微分積分II 問題集 高遠節夫 他5名著 大日本図書
担当教員 飯田 毅士

到達目標

①2変数関数とその偏微分の考え方を理解し、計算に習熟する。
②偏微分を応用して条件つき極値問題や包絡線を求めることができる。
③簡単な1階微分方程式を解くことができる。
④定数係数2階線形微分方程式を解くことができる。

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
評価項目1各授業項目の内容を理解し、応用できる。各授業項目の内容を理解している。各授業項目の内容を理解していない。
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
多変数関数の偏微分と自然科学に広い応用を持つ分野である微分方程式について学ぶ。
授業の進め方・方法:
中間試験、期末試験を実施する。
定期試験の成績を70%、課題・小テスト・確認試験・授業態度などの総点を30%として総合的に評価し、60点以上を合格とする。
注意点:
微分と積分について理解しておくこと。また単に形式的解法に終始することなく、基本概念や本質的な解法についての理解を深めるよう努力すること。

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 偏微分法 2変数関数
2週 偏微分法 偏導関数
3週 偏微分法 演習
4週 偏微分法 全微分
5週 偏微分法 合成関数の微分法
6週 偏微分法 問題演習
7週 偏微分法 総合演習
8週 偏微分の応用 高次偏導関数
2ndQ
9週 偏微分の応用 極大・極小
10週 偏微分の応用 問題演習
11週 偏微分の応用 陰関数の微分法
12週 偏微分の応用 条件つき極値問題
13週 偏微分の応用 包絡線
14週 偏微分の応用 問題演習
15週 偏微分の応用 総合演習
16週
後期
3rdQ
1週 1階微分方程式 微分方程式の意味
2週 1階微分方程式 微分方程式の解
3週 1階微分方程式 変数分離形
4週 1階微分方程式 同次形
5週 1階微分方程式 1階線形微分方程式
6週 1階微分方程式 問題演習
7週 2階微分方程式 微分方程式の解
8週 2階微分方程式 線形微分方程式
4thQ
9週 2階微分方程式 定数係数斉次線形微分方程式
10週 2階微分方程式 定数係数斉次線形微分方程式
11週 2階微分方程式 定数係数非斉次線形微分方程式
12週 2階微分方程式 定数係数非斉次線形微分方程式
13週 2階微分方程式 いろいろな微分方程式
14週 2階微分方程式 いろいろな微分方程式
15週 2階微分方程式 問題演習
16週

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
基礎的能力数学数学数学線形変換の定義を理解し、線形変換を表す行列を求めることができる。3
合成変換や逆変換を表す行列を求めることができる。3
平面内の回転に対応する線形変換を表す行列を求めることができる。3
簡単な場合について、関数の極限を求めることができる。3
微分係数の意味や、導関数の定義を理解し、導関数を求めることができる。3
積・商の導関数の公式を用いて、導関数を求めることがができる。3
合成関数の導関数を求めることができる。3
三角関数・指数関数・対数関数の導関数を求めることができる。3
逆三角関数を理解し、逆三角関数の導関数を求めることができる。3
関数の増減表を書いて、極値を求め、グラフの概形をかくことができる。3
極値を利用して、関数の最大値・最小値を求めることができる。3
簡単な場合について、関数の接線の方程式を求めることができる。3
2次の導関数を利用して、グラフの凹凸を調べることができる。3
関数の媒介変数表示を理解し、媒介変数を利用して、その導関数を求めることができる。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
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
簡単な場合について、曲線で囲まれた図形の面積を定積分で求めることができる。3
簡単な場合について、曲線の長さを定積分で求めることができる。3
簡単な場合について、立体の体積を定積分で求めることができる。3
2変数関数の定義域を理解し、不等式やグラフで表すことができる。3前1
合成関数の偏微分法を利用して、偏導関数を求めることができる。3前5
簡単な関数について、2次までの偏導関数を求めることができる。3前8
偏導関数を用いて、基本的な2変数関数の極値を求めることができる。3前9
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後1,後2,後3
簡単な1階線形微分方程式を解くことができる。3後5
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後9,後10

評価割合

試験課題等相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70300000100
基礎的能力70300000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000