応用数学I

科目基礎情報

学校 熊本高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 応用数学I
科目番号 TE401 科目区分 一般 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 情報通信エレクトロニクス工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 1
教科書/教材 高遠節夫他「新微分積分II」「新微分積分II問題集」(大日本図書)
担当教員 山崎 充裕

到達目標

本科目の到達目標は、「偏微分」、「重積分」に関する基本的な計算ができ、定義や定理、公式の意味を理解し、標準的な応用問題への適用ができることである。

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
偏微分偏微分に関する基本概念を理解し、標準的な計算ができる。偏微分に関する基本概念を理解し、基本的な計算ができる。偏微分に関する基本的な計算ができない。
重積分重積分に関する基本概念を理解し、標準的な計算ができる。重積分に関する基本概念を理解し、基本的な計算ができる。重積分に関する基本的な計算ができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
3年次までに学習した微分積分、線形代数の知識をもとに、偏微分、重積分について学習する。
授業の進め方・方法:
授業は、教科書の単元に従い、基本事項を解説した後、ピア・ラーニングによって、問題演習を行う。
注意点:
本科目の到達度レベルは、標準的な学生が30時間の自学自習を要するものとする。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 2変数関数のグラフと極限 2変数関数のグラフと極限について理解し、計算ができる。
2週 偏導関数 偏導関数について理解し、計算ができる。
3週 全微分と接平面 全微分と接平面について理解し、計算ができる。
4週 合成関数の微分法 合成関数の微分法について理解し、計算ができる。
5週 高次偏導関数 高次偏導関数について理解し、計算ができる。
6週 演習 1~5週の授業内容について、具体的な問題演習により復習する。
7週 演習 1~5週の授業内容について、具体的な問題演習により復習する。
8週 前期中間試験
2ndQ
9週 2変数関数の極大・極小 2変数関数の極大・極小について理解し、計算ができる。
10週 陰関数の微分法 陰関数の微分法について理解し、計算ができる。
11週 条件つき極値問題 条件つき極値問題について理解し、計算ができる。
12週 包絡線 包絡線について理解し、計算ができる。
13週 3変数関数の極値 3変数関数の極値について、2変数関数と同様に扱うことができることを理解し、計算ができる。
14週 演習 9~13週の授業内容について、具体的な問題演習により復習する。
15週 演習 9~13週の授業内容について、具体的な問題演習により復習する。
16週 前期定期試験および答案返却
後期
3rdQ
1週 2重積分の定義 2重積分の定義について理解し、計算ができる。
2週 2重積分の計算 2重積分の計算について理解し、計算ができる。
3週 積分順序の変更 積分順序の変更について理解し、計算ができる。
4週 極座標による2重積分 極座標による2重積分について理解し、計算ができる。
5週 演習 1~4週の授業内容について、具体的な問題演習により復習する。
6週 演習 1~4週の授業内容について、具体的な問題演習により復習する。
7週 後期中間試験
8週 変数変換 変数変換について理解し、計算ができる。
4thQ
9週 広義積分 広義積分について理解し、計算ができる。
10週 曲面積の計算 曲面積の計算について理解し、計算ができる。
11週 平均と重心 平均と重心について理解し、計算ができる。
12週 座標軸の回転 座標軸の回転について理解し、計算ができる。
13週 3重積分 3重積分について理解し、計算ができる。
14週 ガンマ関数とベータ関数 ガンマ関数とベータ関数について理解し、計算ができる。
15週 演習 8~14週の授業内容について、具体的な問題演習により復習する。
16週 後期定期試験および答案返却

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。2前1,前9
いろいろな関数の偏導関数を求めることができる。2前2
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。2前4,前12
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。2前2,前4,前5
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。2前9,前11,前14
2重積分の定義を理解し、簡単な2重積分を累次積分に直して求めることができる。2後1,後4
2重積分を累次積分になおして計算することができる。2後2,後5
極座標に変換することによって2重積分を求めることができる。2後4,後9
2重積分を用いて、簡単な立体の体積を求めることができる。2後5,後8

評価割合

試験合計
総合評価割合100100
基礎的能力100100
専門的能力00
分野横断的能力00