授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
32905:[2025 春セメスター]応用数学Ⅰ(GB) 2025 春セメスター 木3 理工学部 渡部 弘達 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅠ 303号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

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.

受講生の到達目標

・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.

事前に履修しておくことが望まれる科目

微積分と線形代数の基礎知識が必要である.

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
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R授業は本講義の総括と応用事例に関する内容の授業です.第14回授業終了後にmanaba+Rで案内します.

1

導入

微分・積分の復習、微分方程式の概念

2

1階変数分離形微分方程式

3

1階同次形微分方程式(1)

4

1階同次形微分方程式(2)

5

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

6

ベルヌイの微分方程式

非線形項の置換

7

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

8

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

9

非同次形線形微分方程式(1)

定数変化法

10

非同次形線形微分方程式(2)

未定係数法

11

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

12

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

13

ラプラス逆変換

部分分数展開

14

ラプラス変換の微分方程式への応用

+R講義:微分方程式の応用

授業実施形態

・原則対⾯授業にて実施します。ただし、5回程度オンデマンド講義を行います。オンデマンド講義日程はコースニュースで別途連絡します。
・事情により、対⾯での出席ができない学⽣のために、Zoom による同時配信を⾏います
・全授業回を録画し、授業実施後、録画データをpanopto上に掲載します

授業外学習の指示

15回の各講義の理解度を確認するための小テストをmanaba+Rで実施します.区切りごとにレポート課題を出します.

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 50

・60分4題
・持ち込み不可
・講義で扱う例題やレポートと同レベル

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
50

・manaba+Rで実施する14回分の小テスト
・manaba+Rでレポートを4回提出

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
新版 微分方程式入門 古屋 茂 サイエンス社 9784781908175

教科書(使用頻度、その他補足)

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
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

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

その他(教員より別途指示)

備考


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URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/