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工学基礎数学
[24R1003]
科目名
Course Title
工学基礎数学
[24R1003]
Basic Engineering Mathematics
授業言語
Language
Japanese
科目区分・科目種
人間環境工学科
クラス
人間環境工学科
コンピテンシー
カラーコード
単位数
2.0
単位
履修年次
1
年
担当教員
太田 裕治
藤山 真美子
学期
前期
曜日・時限・教室
木曜
1
〜
2
限
生活科学部本館128室
受講条件・その他注意
教科書、関数電卓、グラフ用紙(方眼紙、1o間隔)、定規を持参すること。授業の中で小テストを実施する。
授業の形態
講義,演習
教科書・参考文献
ジョン・ペリー、技術者のための微分積分学、森北出版株式会社
永井敏隆、永井敦(著)理工系の数理「線形代数」、裳華房
ALH区分
ALHを実施しない
評価方法・評価割合
期末試験=50%,中間試験=50%,その他
主題と目標
授業の概要:
人間環境工学基礎科目群の工学系科目として1年次前期に履修する必修科目である。
諸解析の基本となる数学的能力として解析学の基礎および線形代数の基礎を学ぶ。工学とは、自然科学に関する本質的な原理を極めようとする学術的立場を基盤に、それらの原理を私たちが普段生活する世界のために実用化する技術そのものや、それらの技術を用いた理想的な生活環境を探究・構築する総合的な学問である。これら工学の実践には、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、それに必要となるものが数学的能力である。
授業の到達目標:
本授業では、人間と環境のためのデバイスやシステムの設計・評価といった工学への応用を目的とした実用数学を理解することを授業の到達目標とする。数値を求めるプロセスや実際に作図を行うことで、数学がどのように工学へ応用されるかについても学ぶ。
(専門知)
授業計画
第1回
関数電卓の使用法を習得し、各種関数グラフの作図を行う。(専門知)
第2回
正弦関数の作図を行い、振幅、位相、角速度、周期、周波数を理解する。(専門知)
第3回
ピストンクランク運動の解析を行い、微分の意味をグラフ上で理解する。(専門知)
第4回
工業応用の上で重要となる減衰振動関数について理解する。(専門知)
第5回
級数展開を学び、関数が冪級数の和に展開可能であること、また、その有用性を理解する。(専門知)
第6回
微分方程式について理解すると共に、偏微分についても学ぶ。(専門知)
第7回
多重積分(回転体体積・重心、線・面積分)の計算手法を学ぶ。(専門知)
第8回
フーリエ変換の仕組みと直交性を理解する。(専門知)
第9回
行列の演算と線型写像について理解する。(専門知)
第10回
行列式(二次、三次)について理解する。(専門知)
第11回
行列式の一般的性質について理解する。(専門知)
第12回
余因子行列、逆行列、クレイマーの公式について理解する。(専門知)
第13回
行列の基本変形と連立一次方程式の解法について理解する。(専門知)
第14回
固有値と固有ベクトルについて理解する。(専門知)
第15回
行列の対角化と行列のべき乗について理解する。(専門知)
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.
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。