Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
33235:Mathematics Ⅰ (Calculus)(9B) § 33236:Mathematics Ⅰ (9Y) § 33237:Mathematics Ⅰ (GB) 2024 Spring Thu5 College of Science and Engineering YOSHINAGA TAKASHI 2

Campus

BKC

Class Venue

Forest305

Language

日本語

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。

授業は対面で行う。

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Ⅰ」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Ⅰ」の授業は本科目と「数学Ⅲ」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Ⅲ」・「数学演習Ⅰ」を同時に受講することを強く推奨する。「数学Ⅲ」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Ⅱ」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Ⅱ」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

対面授業を15回実施する。

Recommendations for Private Study

ノートや教科書等を読み返して復習すること、また練習問題を解いて内容を定着させること。数学学修相談会等も利用して、しっかりと数学に取り組むこと。
大学での1単位に必要な学習時間は、予習・復習も含めて45時間 (3時間×15回) とされています。(2単位では90時間)

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 80

講義の内容から試験を実施する。「受講生の到達目標 (1)及び(2)」を習得しているかどうかを判定する問題を出す。解答に到達するまでの過程も評価対象とする。

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

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment 
(Evaluation of Everyday Performance in Class)
20

第5回、第10回に提出期間を1週間とするレポート課題を出す。その時点における「受講生の到達目標」に達しているかどうかを判定する。2/3以上の授業に出席した者のみを成績評価の対象とする。

Grade Evaluation Method (Note)

Advice to Students on Study and Research Methods

能動的に取り組んでいくことが大事です。分からない所は担当者に質問したり、数学学修相談会を利用したりして解決していくようにして下さい。

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)

毎回の授業は教科書に沿って進められる。

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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