Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
32904:[2025 Spring]Applied Mathematics Ⅰ (GA) 2025 Spring Thu3 College of Science and Engineering TOKUDA ISAO 2

Campus

BKC

Class Venue

Co-learning202

Language

日本語

Course Outline and Method

力学の運動方程式に代表されるように、自然現象の理解やその工学的な応用においては、基礎となる方程式は微分方程式となることが多い。また、物理学や工学に限らず、生物や社会現象にも微分方程式が応用されている。本科目では、機械システム系共通の応用数学の柱の一つとして、微分方程式の解法について基礎的な事項を学習する.

Student Attainment Objectives

・基礎的な1階微分方程式の解を求積法によって求める.
・一般の線形微分方程式の解の構造を理解し、定数係数線形微分方程式の解を求める.
・ラプラス変換の基本関係を理解し、これを用いて定数係数線形微分方程式の解を求める.
・以上に共通する事項として、微積分の計算力を拡充するとともに、解曲線による解の挙動の理解を深める.

Recommended Preparatory Course

微積分と線形代数の基礎知識が必要である.

Course Schedule

Lecture/Instructor(When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information

+ R授業は講義内容の予備知識について事前学習する内容で第1回授業の前に実施します。詳細はmanaba+Rのコンテンツにて指⽰します。manaba+Rの早期利⽤申請を⾏い、初回授業までにアクセスして指⽰を確認して下さい。

0

微分方程式の導入(+ R授業)

微分・積分の復習、微分方程式の例、微分方程式をめぐる諸概念

1

1階変数分離形微分方程式

2

1階同次形微分方程式(1)

3

1階同次形微分方程式(2)

4

1階線形微分方程式

線形・非線形、重ね合わせの原理、定数変化法

5

ベルヌイの微分方程式

非線形項の置換

6

完全微分方程式、積分因子

全微分、完全微分の条件、積分因子

7

定数係数2階同次形線形微分方程式

特性方程式、複素数に関するオイラーの公式

8

非同次形線形微分方程式(1)

定数変化法

9

非同次形線形微分方程式(2)

未定係数法

10

ラプラス変換による解法(1)

ラプラス変換の定義,ラプラス変換の演算法則

11

ラプラス変換による解法(2)

たたみ込み、単位ステップ関数、デルタ関数

12

ラプラス逆変換

部分分数展開

13

ラプラス変換の微分方程式への応用

14

微分方程式の応用:調和振動、共振

Class Format

第1回〜15回を対面授業にて実施

Recommendations for Private Study

14回の対面授業の理解度を確認するための小テストをmanaba+Rで実施.区切りごとにレポート出題.

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 50

60分4題,持ち込みなし,講義で扱う例題やレポートと同レベル

Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)
0

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment 
(Evaluation of Everyday Performance in Class)
50

毎授業回の小テスト,4回程度のレポート

Grade Evaluation Method (Note)

Advice to Students on Study and Research Methods

manaba+Rの早期履修登録を行うこと.

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
新版 微分方程式入門 古屋 茂 サイエンス社 9784781908175

Textbooks (Frequency of Use, Note)

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
基礎解析学コース 微分方程式 矢野 健太郎,石原 繁 裳華房 9784785310868
基礎解析学コース 応用解析 矢野 健太郎,石原 繁 裳華房 9784785310974
なっとくする微分方程式 小寺 平治 講談社 9784061545212
常微分方程式の解き方 柳原二郎、西尾和宏他3名 森北出版 9784627049710
インフィニティ・パワー: 宇宙の謎を解き明かす微積分 S. ストロガッツ著, 徳田 功訳 丸善出版 978-4621304907

Reference Books (Frequency of Use, Note)

Web Pages for Reference

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Other (Separate instructions will be provided)

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