数学物理学演習T(1)[22D2140]

科目名
Course Title
数学物理学演習T(1)[22D2140]
Seminar on Mathematics and Physics1(1)
授業言語
Language
Japanese
科目区分・科目種 人間・環境科学科 クラス 人間・環境科学科
CCBM キャリアデザイン  
単位数 1.0単位 履修年次 1

担当教員 藤山 真美子
太田 裕治
学期 1学期
曜日・時限・教室
木曜 3 4 生活科学部本館209室
木曜 5 6 生活科学部本館209室

(1)、(2)が付く科目の履修方法
この科目は、(1)及び(2)を連続して履修してください(シラバスは両方とも確認してください)。
ただし留学により連続して履修できない場合は、担当教員に申し出てください。

受講条件・その他注意
教科書、関数電卓、グラフ用紙、定規を持参する事.小テストを実施する事があります.また、グラフ用紙 (方眼紙、1o間隔)を購入しておいてください。

授業の形態
演習,対面授業のみ

教科書・参考文献
下記の教科書を指定します.必ず購入すること.
ジョン ペリー (著), 武田 楠雄 (翻訳)「技術者のための微分積分学 POD版」 森北出版
また,関数電卓も準備してください.

ALH区分
ALHとして実施

評価方法・評価割合
期末試験=期末試験による.追試は行なわない.,ALH(アクティブ・ラーニング・アワー)

主題と目標
工学の実践には,人間と環境のためのデバイスやシステムを設計し,評価する能力が求められる.本講義ではその基礎となる数学的能力として解析学の基礎を学ぶ.

授業計画
(1)講義で使用する教科書に関する説明。関数電卓ならびにグラフ用紙の購入。30cm物差しを毎回持参すること。
(2)各種関数のグラフを描く。工学応用に際しては誰にでも分かりやすいきれいな図面を描くことが求められる。丁寧に作図する習慣を身に付けること。また、関数電卓の使用法を習得する。片(両)対数グラフ用紙の使い方、どのようなときに便利なのかを体験的に理解する。
(3)正弦関数の作図を行う。sin x, x, tan xの関係を理解する。また、工業応用上有用である点を理解する。数学としての正弦関数を物理的に見たときの,振幅、位相、角速度、周期、周波数についても理解する。
(4)定義から出発し、微分の意味をグラフとともに理解する。PC室にて計算学習のための環境を整えたうえで、ピストンクランクの運動について解析を行う。
(5)減衰振動のグラフについて習熟する。この波形は工業応用上きわめて重要である。
(6)級数展開について講義する。関数がベキ級数の和に展開できる不思議と有用を理解する。
(7)軌跡の方程式(微分方程式)について理解する。また、偏微分について講義する。式とともに、3次元空間での様子(意味)も理解すること。
(8)中間テスト
(9)カーブの研究。多重積分(回転体の体積・重心、線積分、面積分)。3次方程式の数値解法など。
(10)フーリエ変換の仕組みと直交性に関する講義。仕組みをよく理解すること。
(11)期末試験
※以上は単元であって、講義回数ではありません。また、学修進度に応じて変更することもあります。

時間外学習
指定した教科書「技術者のための微分積分学 POD版」の演習問題の多くは自宅学習となります.良問が多く含まれています.しっかり解けるように.(←アクティブラーニングとなります)

学生へのメッセージ
設計や評価に際して用いられる数学は工学応用を目的とします.数値を求めること,また,分かりやすい作図を行う事などが時には求められます.高校までの数学とは異なる観点を理解して下さい.

学生の問い合わせ先
担当教員にメールで連絡して下さい。