Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
33858:Mathematics A (MB) § 33859:Mathematics 1 (ME) 2023 Spring Tue2 College of Life Sciences HIRAOKA TAKAHIRO 2

Campus

BKC

Class Venue

Forest302

Language

Japanese

Course Outline and Method

テーマ:一変数および多変数の関数の微分法

一変数関数の微分法については、高校で履修した初等的事項について理論的に整理した後に、テイラー展開を中心に、関数がどのように変化するかを調べる種々の手法を学ぶ。多変数関数の微分法では、偏微分法の基本的な考えかたが十分理解できるように丁寧に話しを進める。具体的な例題を通し基礎的な計算技術も修得しやすいように配慮する。

微分法は、文系理系を問わず種々の対象の間の量的関係を分析するときには、効果的な言葉と強力な道具とをあたえるので、微分法に習熟することは、理工系の多くの専門科目の修得を容易にする。いくつかの専門科目の修得には、微分法の十分な理解は不可欠である。

本科目の授業実施形態:対面

Student Attainment Objectives

以下について一定の概念的理解を得ると共に、具体な問題について計算できるようになること。

(1) 1変数微分法
数列と関数の極限、関数の連続性, 初等関数(三角関数・逆三角関数、指数・対数関数), 積・合成関数・逆関数の微分法, テイラーの定理,二階微分まで使った極値問題の分析法

(2) 多変数微分法
偏微分と全微分,積・合成関数の偏微分, テイラーの定理, 陰関数定理,二階偏微分まで使った極値問題の分析法, ラグランジュの未定乗数法

Recommended Preparatory Course

この講義と併行して「数学演習1・数学演習A」を受講することにより専門課程・卒業後に微分法を活用する技量も身に付けることができる。「数学演習1・数学演習A」の授業は本科目と「数学3・数学C」の受講を前提として行われるので、春学期は本科目と「数学3・数学C」・「数学演習1・数学演習A」を同時に受講することを強く推奨する。「数学3・数学C」で扱う行列・行列式の知識は本科目後半のテーマである多変数微分学の理解に不可欠であることも同時受講の推奨理由の一つである。

本科目履修後、秋学期の「数学2・数学B」で積分学を学ぶことにより微分積分学の全体的知識を初めて身につけることができる。なお、秋学期の「数学2・数学B」では本講義で学ぶ内容を前提としていることに注意してほしい。

Course Schedule

Lecture/Instructor(When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information
第1回

極限と連続関数(1)

【キーワード】数列の極限

第2回

極限と連続関数(2)

【キーワード】関数の極限値

第3回

極限と連続関数(3)

【キーワード】連続関数

第4回

1変数関数の微分(1)

【キーワード】微分係数・導関数

第5回

1変数関数の微分(2)

【キーワード】導関数の計算法

第6回

1変数関数の微分(3)

【キーワード】平均値の定理、不定形の極限

第7回

1変数関数の微分(4)

【キーワード】テイラーの定理

第8回

1変数関数の微分(5)

【キーワード】極値問題、近似計算法

第9回

多変数関数の微分(1)

【キーワード】多変数関数の極限、連続性

第10回

多変数関数の微分(2)

【キーワード】偏微分

第11回

多変数関数の微分(3)

【キーワード】合成関数の偏微分

第12回

多変数関数の微分(4)

【キーワード】テイラーの定理、極値問題

第13回

多変数関数の微分(5)

【キーワード】陰関数定理

第14回

多変数関数の微分(6)

【キーワード】ラグランジュの未定乗数法

第15回

まとめ、応用と展望

【キーワード】線形代数との関係、微分方程式

Class Format

BCP停止の場合は、BCPレベル0~2の記載どおりに授業が行われます。
During the suspension period of BCP, classes will be as described in BCP levels 0-2.

BCPレベル1および2の場合、対面授業を15回実施する。ただし、BCPレベル1~2であっても感染状況の悪化や不測の事態を考慮して、BCP3以上の授業実施形態で対応をする場合もありうる。詳細は、manaba+Rにて連絡する。

BCPレベル3以上となった場合には、初回授業はオンデマンド型授業とし、授業2回目以降はライブ配信型授業を実施する。詳細はmanaba+Rにて連絡する。

Recommendations for Private Study

講義の中で提示した例題を繰り返し解くこと。根気よく繰り返すことが数学の基本的算術を身につける上では重要です。わからないところは放置せず、問題点が明確になるまで執拗に考え続ける態度で臨んでほしい。
また、授業外での自学自習の時間が重要である。これをしないと、次第に講義の内容もわからないまま過ぎていくことになる。

まずは、予習としては、教科書の例題を繰り返し読むようにしてほしい。

復習としては、理論の成り立ちや論理構成を俯瞰できることを目指し、自分で整理したノートを作るようにしておくとよい。

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 40

講義の内容から試験を実施する。所定の事由で受験できない学生に対しては、別途担当教員より課されるレポート等の課題により
評価を行う。また定期試験自体が実施できない場合においても、別途担当教員より課されるレポート等の課題により評価を行う。

  

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)
60

日常的な授業における取り組み状況を評価する。状況が許せば、講義内容についての授業内テスト等を実施して評価に反映させる場合がある。

Grade Evaluation Method (Note)

Advice to Students on Study and Research Methods

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
『 理工系微分積分学』 荒井正治 学術図書出版社 4780602319

Textbooks (Frequency of Use, Note)

Reference Books

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)

Learning Management System (manaba+R),Talk with Students

Other Comments

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