解析学Ⅰ

科目基礎情報

学校 富山高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 解析学Ⅰ
科目番号 0071 科目区分 一般 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電子情報工学科 対象学年 3
開設期 前期 週時間数 4
教科書/教材 新版 微分積分Ⅰ 実教出版,新版 微分積分Ⅱ 実教出版,新版 微分積分Ⅰ 演習 実教出版,新版 微分積分Ⅱ 演習 実教出版
担当教員 櫻井 秀人

到達目標

微分法の主要な計算能力および応用力を身につける.
積分法の主要な計算能力および応用力を身につける.

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媒介変数表示された曲線(関数)の微分・積分に関する問題が解ける.媒介変数表示された曲線(関数)の微分・積分に関する基本的な問題が解ける.媒介変数表示された曲線(関数)の微分・積分に関する基本的な問題が解けない.
評価項目2関数のべき級数展開(マクローリン展開)に関する問題が解ける.関数のべき級数展開(マクローリン展開)に関する基本的な問題が解ける.関数のべき級数展開(マクローリン展開)に関する基本的な問題が解けない.
評価項目32変数関数の偏導関数(接平面・全微分まで)に関する問題が解ける.2変数関数の偏導関数(接平面・全微分まで)に関する基本的な問題が解ける.2変数関数の偏導関数(接平面・全微分まで)に関する基本的な問題が解けない.

学科の到達目標項目との関係

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教育方法等

概要:
2年生で学習した1変数の微分積分に関する概念を発展させ,それらの本質的な意味を学ぶ.更に2変数関数とその導関数に関する概念を学ぶ.
授業の進め方・方法:
教員単独による講義及び演習
事前に行う準備学習:前回の講義の復習および予習を行ってから授業に臨むこと
(授業外学習・事前)授業内容を予習しておく.
(授業外学習・事後)授業内容に関する課題を解く.
注意点:
本科目では,60点以上の評価で単位を認定する.
評価が60点に満たない者は,願い出により追認試験を受けることができる.追認試験の結果,単位の修得が認められた者にあっては,その評価を60点とする.

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 (1)ガイダンスを行い,評価・授業進行等についての説明を行う.
(2)微分について復習する.
2週 曲線の媒介変数表示と微分法 曲線(関数)の媒介変数による表示と,それを用いて書かれる基本的な曲線について学ぶ.学んだ内容の問題を解くことができる.
3週 媒介変数表示された曲線の接線の方程式と積分法 媒介変数表示された曲線(関数)の微分・接線の方程式について学ぶ.また,媒介変数表示された曲線(関数)の積分法について学ぶ.学んだ内容の問題を解くことができる.
4週 媒介変数表示された曲線の長さ
極座標
媒介変数表示された曲線の長さを求める公式について学ぶ.また,極座標について学ぶ.学んだ内容の問題を解くことができる.
5週 広義積分 広義積分について学ぶ.学んだ内容の問題を解くことができる.
6週 高次導関数 関数の高次導関数の概念を定義し,具体的な初等関数について学ぶ.学んだ内容の問題を解くことができる.
7週 べき級数とその収束半径 べき級数の概念を定義する.また,べき級数の収束・発散、収束半径という概念を学ぶ.学んだ内容の問題を解くことができる.
8週 中間試験 1回から7回までの講義内容について,中間試験を実施する.
2ndQ
9週 べき級数展開 関数のべき級数展開について学ぶ.また,べき級数の項別微分・項別積分について学ぶ.学んだ内容の問題を解くことができる.
10週 マクローリン級数とマクローリン多項式 関数のマクローリン級数およびマクローリン多項式の概念を学ぶ.学んだ内容の問題を解くことができる.
11週 マクローリンの定理 マクローリン展開 テイラー,マクローリンの定理の概要を学ぶ.また,具体的な初等関数のマクローリン展開について学ぶ.学んだ内容を理解し,基本的な関数のマクローリン展開を求めることができる.
12週 マクローリン多項式と関数の近似
オイラーの公式
11回までに学んだマクローリンの定理を踏まえ,関数の多項式近似について学ぶ.簡単な1変数関数の近似式を求めることができる.また,オイラーの公式について学び,複素数変数の指数関数の簡単な計算ができる.
13週 2変数関数
偏導関数
2変数関数を定義し,その定義域やグラフという概念について学ぶ.偏微分の定義を解説し,その計算を学ぶ.また,2変数関数の極限を学ぶ.学んだ内容(定義域,グラフ,偏導関数)の問題を解くことができる.
14週 合成関数の導関数・偏導関数
接平面 全微分
2変数関数の2つの合成関数の(偏)微分の公式を学ぶ.偏微分の計算を用い,全微分・接平面という概念を学ぶ.また,接平面の方程式を求める方法を学ぶ.学んだ内容(合成関数の偏微分,第2次偏導関数)の問題を解くことができる。
15週 期末試験 9回以降の講義内容について,期末試験を実施する.
16週 成績評価・確認

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前2,前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前4
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13
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14
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13,前14
簡単な1変数関数の局所的な1次近似式を求めることができる。3前10,前12
1変数関数のテイラー展開を理解し、基本的な関数のマクローリン展開を求めることができる。3前9,前10,前11
オイラーの公式を用いて、複素数変数の指数関数の簡単な計算ができる。3前12

評価割合

試験発表相互評価態度演習・提出物その他合計
総合評価割合70000300100
基礎的能力70000300100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000