現代数学論

科目基礎情報

学校 福井工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 現代数学論
科目番号 0017 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 環境システム工学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 4
教科書/教材 教科書は特に指定しない.参考書「笠原晧司著 微分方程式の基礎」
担当教員 中谷 実伸,相場 大佑

到達目標

(1) 変数分離型などの,典型的な型の常微分方程式を解くことができる.
(2) 定数係数線型方程式(斉次,非斉次)を解くことができる.
(3) 2階変数係数線型方程式を標準形に直して解くことができる.

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発展的な常微分方程式を解くことができる.常微分方程式を解くことができる.基本的な常微分方程式を解くことができない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
自然現象など,世の中の様々な現象を数学的に記述するために微分方程式は現れ,
その性質や解析方法を知っておくことは理工学の分野において重要である.
ここでは,本科で学習した簡単な常微分方程式に加えて,
いくつかの典型的な型の微分方程式の解き方,性質について学んでいく.
授業の進め方・方法:
講義形式で行う.演習問題などの必要な教材は適宜プリントにして配布する.
注意点:
評価方法は次のようにする.
定期試験を7割で評価して,
演習問題などのレポート課題の提出を3割で評価する.
学年成績60点以上が合格.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 シラバスの説明,微分積分復習
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
基本的な微分積分の計算ができる.
2週 常微分方程式復習(1)
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
常微分方程式を理解している.簡単な常微分方程式を解くことができる.
3週 常微分方程式復習(2)
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
簡単な常微分方程式を解くことができる.
4週 常微分方程式の初等解法 正規型(1)
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
変数分離形,同次形の問題を解くことができる.
5週 常微分方程式の初等解法 正規型(2)
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
ベルヌーイの方程式,リッカチの方程式を解くことができる.
6週 常微分方程式の初等解法 正規型(3)
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
全微分方程式を解くことができる.
7週 常微分方程式の初等解法 非正規型
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
クレーローの方程式,ラグランジュの方程式を解くことができる.
8週 常微分方程式の初等解法 高階方程式
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
高階方程式を解くことができる.
4thQ
9週 斉次方程式の解の構造
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
斉次方程式とその解の構造を理解している.
10週 非斉次方程式 定数変化法
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
定数変化法を用いて非斉次方程式を解くことができる.
11週 定数係数線型方程式の解法(1)
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
斉次定数係数線型方程式を解くことができる.
12週 定数係数線型方程式の解法(2)
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
非斉次定数係数線型方程式を解くことができる.
13週 線形方程式の変形
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
2階線型方程式を標準形に直すことができる.
14週 比較定理
【授業外学習】授業ノートの復習/課題に取り組む
簡単な微分方程式の零点の分布を調べることができる.
15週 学習のまとめ
16週 学習のまとめ

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

試験課題合計
総合評価割合7030100
基礎的能力7030100
専門的能力000
分野横断的能力000