数学2A

科目基礎情報

学校 久留米工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 数学2A
科目番号 2E04 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: 4
開設学科 電気電子工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 4
教科書/教材 教科書(複素数平面以外):新編 高専の数学2(森北出版/田代 嘉宏 他) 問題集(複素数平面以外):新編 高専の数学2問題集(森北出版/田代 嘉宏 他) ドリルと演習シリーズ 線形代数 (電気書院/TAMS) 教科書(複素数平面):新編高専の数学3(森北出版) 問題集(複素数平面):新編高専の数学3問題集 (森北出版) ドリルと演習シリーズ 微分積分(電気書院)
担当教員 西岡 昌幸

到達目標

1.積・商・合成関数の微分公式を利用して、標準的な問題を解くことができる。
2.指数、対数、三角関数に関する微分の標準的な問題を解くことができる。
3.分数、無理、指数、対数、三角関数の積分に関する標準的な問題を解くことができる。
4.部分積分や置換積分を用いて、標準的な問題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積、商、合成関数の微分公式を利用して、発展的な問題を解くことができる。積・商・合成関数の微分公式を利用して、標準的な問題を解くことができる。積・商・合成関数の微分公式を利用して、標準的な問題を解くことができない。
評価項目2指数、対数、三角関数に関する微分の発展的な問題を解くことができる。指数、対数、三角関数に関する微分の標準的な問題を解くことができる。指数、対数、三角関数に関する微分の標準的な問題を解くことができない。
評価項目3分数、無理、指数、対数、三角関数の積分に関する発展的な問題を解くことができる。分数、無理、指数、対数、三角関数の積分に関する標準的な問題を解くことができる。分数、無理、指数、対数、三角関数の積分に関する標準的な問題を解くことができない。
評価項目4部分積分や置換積分を用いて、発展的な問題を解くことができる。部分積分や置換積分を用いて、標準的な問題を解くことができる。部分積分や置換積分を用いて、標準的な問題を解くことができない。

学科の到達目標項目との関係

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教育方法等

概要:
一年生で学習した様々な関数を基に、一変数関数の微分・積分を学ぶ。これは、自然科学、工学を理解するために必要となる重要な内容である。極限や一変数関数の微分・積分概念の理解および初等的な関数の微分・積分の計算能力を養成する。そして、微分・積分を使っ様々な問題を解決できるようになることを目指す。
授業の進め方・方法:
授業は教科書に沿った分かりやすい講義を目指す。1年生で学んだことを踏まえた内容であり、また極限の概念など、より抽象的で高度な数学を学ぶことになる。イメージをつかんで内容を理解すること、学んだことを応用して問題を解決することを心掛けてほしい。
前後期の第8週目,第15週目以外は、すべての週で小テストを行う.
授業を実りあるものにするために、数学に興味を持って、前向きに受講することを期待する。
注意点:
試験を70%、課題等30%の合計100%で評価する。
60点以上を合格とする。
再試験は必要に応じて 行う。ただし、居眠りや私語,課題の未提出など授業に対する意欲の低い学生に対しては再試験の受験を認めない。
遠隔授業に伴い、以下の注意点を挙げる。事前学習として、次回の授業範囲を予習し、定理や用語の意味を理解しておくこと。
(1)次回の授業範囲を予習し、専門用語の意味等を理解しておくこと。
(2)授業終了時に示す課題についてレポートを作成すること。

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 数列 数列の概念を理解している。
2週 等差数列・等比数列 等差数列・等比数列の一般項やその和を求めることができる。
3週 いろいろな数列 総和記号を用いた基本的な数列の和を計算することができる。
4週 数学的帰納法 数学的帰納法を用いた命題の証明ができる。
5週 無限数列の極限 いろいろな数列の極限を求めることができる(不定形の意味も理解している)。
6週 無限数列とその和 無限等比級数等の基本的な級数の収束・発散を調べ、その和を求めることができる。
7週 関数の極限値・微分係数・導関数 いろいろな関数の極限を求めることができる。
微分係数の意味を理解し、求めることができる。
導関数の定義を理解している。
8週 問題演習1 前期第1週目から第7週目までの復習
2ndQ
9週 導関数の計算(I) 和・差と定数倍の導関数の公式を使うことができる。
10週 接線と速度 基本的な関数の接線の方程式を求めることができる。
11週 関数の極大・極小 関数の増減表をかいて、極値を求め、グラフの概形をかくことができる。
12週 関数の極大・極小 及び 最大値・最小値 関数の最大値・最小値を求めることができる。
13週 いろいろな変化率 導関数を用いて、様々な変化率を求めることができる。
14週 関数の極限・関数の連続性 いろいろな関数の極限を求めることができる。
中間値の定理や、微分可能性との関係を理解している。
15週 問題演習2 前期第9週目から第14週目までの復習
16週
後期
3rdQ
1週 導関数の計算(II) 積・商の導関数の公式を使うことができる。
合成関数の導関数を求めることができる。
2週 対数関数・指数関数の導関数 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週 三角関数の導関数 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。
4週 関数の増減と極大・極小 関数の増減表をかいて、極値を求め、グラフの概形をかくことができる。
関数の最大値・最小値を求めることができる。
5週 方程式・不等式への応用 関数の増減を用いて、方程式の実数解の個数や不等式の証明をすることができる。
6週 接線・法線と近似値 基本的な関数の接線の方程式を求めることができる。
7週 速度・加速度 導関数を用いて、速度や加速度を求めることができる。
8週 問題演習3 後期第1週目から第7週目までの復習
4thQ
9週 不定積分
不定積分の置換積分法
不定積分の定義を理解している。
置換積分および部分積分を用いて、不定積分を求めることができる。
10週 不定積分の部分積分法
いろいろな関数の不定積分
置換積分および部分積分を用いて、不定積分を求めることができる。
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・定積分の計算ができる。
11週 定積分 微積分の基本定理を理解している。
定積分の基本的な計算ができる。
12週 定積分の置換積分法・部分積分法 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。
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・定積分の計算ができる。
13週 面積・体積 基本的な図形の面積および回転体の体積を求めることができる。
14週 複素数と複素数平面 複素数平面により複素数を図形的に理解する。
15週 問題演習4 後期第9週目から第14週目までの復習
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等差数列・等比数列の一般項やその和を求めることができる。3前1,前2
総和記号を用いた簡単な数列の和を求めることができる。3前3
不定形を含むいろいろな数列の極限を求めることができる。3前5
無限等比級数等の簡単な級数の収束・発散を調べ、その和を求めることができる。3前6
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前7,前14
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前8
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後1
合成関数の導関数を求めることができる。3後1
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後2,後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。2前11,後4
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。2前12,後4
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。2前10,後6
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後8
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後9,後10
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後11,後13,後14
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後15
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後15
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

評価割合

定期試験確認テスト小テスト等合計
総合評価割合70030100
基礎的能力6002080
専門的能力1001020