応用数学

科目基礎情報

学校 小山工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 応用数学
科目番号 0008 科目区分 専門 / 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 建築学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 高遠 節夫 他「新微分積分Ⅱ」,「新版確率統計」,「新微分積分Ⅱ問題集」(大日本図書)
担当教員 新井 一道

到達目標

1.変数分離形・同次形・1階線形など1階の微分方程式が解ける。
2.定数係数線形微分方程式を中心に2階の微分方程式が解ける。
3.確率・確率分布の概念を理解し、計算ができる。
4.基本的なデータの整理ができる。

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変数分離形・同次形・1階線形など1階の微分方程式について、自ら説明でき、解くことができる。変数分離形・同次形・1階線形など基本的な1階の微分方程式を解くことができる。変数分離形・同次形・1階線形など基本的な1階の微分方程式を解くことができない。
評価項目2定数係数線形微分方程式を中心に2階の微分方程式について、自ら説明でき、解くことができる。定数係数線形微分方程式を中心に基本的な2階の微分方程式を解くことができる。定数係数線形微分方程式を中心に基本的な2階の微分方程式を解くことができない。
評価項目3確率・確率分布の基本概念を自ら説明でき、計算ができる。確率・確率分布の基本概念を理解し、計算ができる。確率・確率分布の基本概念を理解できず、計算ができない。
評価項目4基本的なデータの整理について、自ら説明でき、データの整理ができる。基本的なデータの整理ができる。基本的なデータの整理ができない。

学科の到達目標項目との関係

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教育方法等

概要:
微分方程式は求積法を中心にして、2階定数係数線形微分方程式の解法を学ぶ。
また、確率の基礎の修得とデータ処理の統計学の手法について学ぶ。
授業の進め方・方法:
授業方法は講義を中心として適宜課題を与える。
教科書を予習して授業に臨み、授業ではノートをしっかり取って、欠かさず復習をすること。
教科書の練習問題や問題集の問題を自分で解くことも重要である。
注意点:
本校数学科教員全員が質問を受け付ける。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 微分方程式の意味 微分方程式の意味を理解している。
2週 微分方程式の解 微分方程式と解の関係を理解している。
3週 変数分離形(1) 変数分離形の解法手順を理解している。
4週 変数分離形(2) 基本的な変数分離形の微分方程式を解くことができる。
5週 同次形 同次形の解法手順を理解し、基本的な同次形の微分方程式を解くことができる。
6週 1階線形微分方程式(1) 1階線形微分方程式の解法手順を理解している。
7週 1階線形微分方程式(2)
基本的な1階線形微分方程式を解くことができる。
8週 前期中間試験
2ndQ
9週 試験返却と解説
2階微分方程式の解
2階微分方程式と解の関係を理解している。
10週 線形微分方程式 線形微分方程式の定義を理解し、斉次形、非斉次形の微分方程式と解の関係を理解している。
11週 2階定数係数斉次微分方程式 2階定数係数線形微分方程式の解法手順を理解し、基本的な微分方程式を解くことができる。
12週 2階定数係数非斉次微分方程式(1) 2階定数係数非斉次微分方程式の解法手順を理解している。
13週 2階定数係数非斉次微分方程式(2) 基本的な2階定数係数非斉次微分方程式を解くことができる。
14週 いろいろな線形微分方程式 幾つかの線形微分方程式の形と解法を理解している。
15週 線形でない2階微分方程式 幾つかの線形でない2階微分方程式の形と解法を理解している。
16週 前期末試験
後期
3rdQ
1週 確率の定義、確率の基本性質 確率の定義や基本性質を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
2週 期待値、条件付き確率と乗法定理 期待値、条件付き確率と乗法定理を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
3週 事象の独立、反復試行 事象の独立、反復試行を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
4週 ベイズの定理 ベイズの定理を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
5週 度数分布、代表値 度数分布、代表値を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
6週 散布度、四分位と箱ひげ図 散布度、四分位と箱ひげ図を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
7週 相関、回帰直線 相関、回帰直線を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
8週 後期中間試験
4thQ
9週 試験返却と解説、
確率変数と確率分布
確率変数と確率分布を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
10週 二項分布、ポアソン分布 二項分布、ポアソン分布を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
11週 連続型確率分布、連続型確率変数の平均と分散 連続型確率分布、連続型確率変数の平均と分散を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
12週 正規分布、二項分布と正規分布の関係 正規分布、二項分布と正規分布の関係を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
13週 確率変数の関数、母集団と標本 確率変数の関数、母集団と標本を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
14週 統計量と標本分布 統計量と標本分布を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
15週 いろいろな確率分布 いろいろな確率分布を理解し、関連する基本的な問題を解くことができる。
16週 後期期末試験(学年末試験)

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

評価割合

試験課題・小テスト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90100000100
基礎的能力90100000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000