電気 | 応用数学演習 | 4年・通年・選択・履修1単位 | |
担当教員 | 関口 直俊、丸山 智章 | 連絡先 | |
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講義の概要 | 電気工学で頻繁に利用される数学の知識を演習を通して、説明する。 特に、微分積分、微分方程式を中心に演習を行う。 | ||
到達目標 | 専門工学で利用される微分積分法の基本的な計算ができる。 微分積分法の応用である微分方程式、フーリエ級数、ラプラス変換、複素関数論の基本的な計算ができる。 |
日程 | 授業項目 | 理解すべき内容 | 理解度 (1~4) | |
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前期 | 第1週 | 微分・積分 | 微分・積分の基本的な計算方法を理解する | |
第2週 | テイラー展開の計算方法と応用を理解する | |||
第3週 | 微分・積分で用いられる座標間の変換方法を理解する | |||
第4週 | 座標変換による面積・体積積分の計算方法を理解する | |||
第5週 | 代表的な関数の積分の計算方法を理解する | |||
第6週 | ラグランジュの未定定数法による極値の求め方を理解する | |||
第7週 | 常微分方程式 | 1階線形微分方程式の解法を理解する | ||
第8週 | 定数係数2階線形同次方程式の解法を理解する | |||
第9週 | 定数変化法による非同次微分方程式の解法を理解する | |||
第10週 | 演算子法による微分方程式の解法を理解する | |||
第11週 | フーリエ級数 | フーリエ級数の定義、応用を理解する | ||
第12週 | 周期関数のフーリエ級数表示の計算方法を理解する | |||
第13週 | 工学で重要な波形のフーリエ級数表示の計算方法を理解する | |||
第14週 | フーリエ変換 | フーリエ変換の定義と意味(実空間と逆空間)を理解する | ||
第15週 | 代表的な関数のフーリエ変換の計算方法を理解する | |||
第16週 | ||||
後期 | 第1週 | ラプラス変換 | ラプラス変換の定義と応用を理解する | |
第2週 | 基本的な関数のラプラス変換・逆ラプラス変換の計算方法を理解する | |||
第3週 | 畳み込み積分を用いた逆ラプラス変換の計算方法を理解する | |||
第4週 | 専門工学で重要な関数のラプラス変換の計算方法を理解する | |||
第5週 | 微分方程式へのラプラス変換の適用の基本的内容を理解する | |||
第6週 | 微分方程式へのラプラス変換の一般的な応用を理解する | |||
第7週 | 複素関数 | 複素数および複素関数の表現、演算を理解する | ||
第8週 | 複素関数の微分を理解する | |||
第9週 | 正則関数およびコーシー・リーマンの関係式の定義や意味を理解する | |||
第10週 | コーシー・リーマンの関係式の応用を理解する | |||
第11週 | 複素積分の定義や意味を理解する | |||
第12週 | コーシーの積分定理の定義や意味を理解する | |||
第13週 | コーシーの積分定理の応用を理解する | |||
第14週 | 特異点、留数の定義や意味を理解する | |||
第15週 | 実積分への複素積分の応用方法を理解する | |||
第16週 | ||||
学習教育目標 | Aに対応 | 達成項目 | 本科イ)に対応 | JABEE 認定基準 |
(A-1),(c)に対応 |
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教科書・参考書 | 教科書:適宜プリントを配布する 参考書:本科で使用した数学の教科書 | ||||
評価方法及び 合格基準 |
定期試験は実施しない。成績の評価は、不定期に実施する小テストの成績40%、課題レポートの成績60%で行い、合計の成績が60点以上の者を合格とする | ||||
学生へのメッセージ、 予習・復習について |
応用数学Ⅰ、Ⅱの授業に沿った演習を行うので、十分に復習をして授業に臨むこと。本科で使用している教科書の内容を理解すれば十分なので、日常的にそれらを利用して数学の知識の再確認を行ってほしい。また、数学を理解するには、一つでも多くの例題を自ら解くことが必須条件である。従って、自ら問題を解くことを忘れないで、毎日、勉強して欲しい。 |