Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
31964:Differential Equation Theory (B8) 2023 Fall Tue3 College of Science and Engineering TAKIGUCHI KOICHI 2

Campus

BKC

Class Venue

Forest206

Language

Japanese

Course Outline and Method

 様々なシステムの動的現象は微分方程式を用いてモデル化することができる。電気電子工学科では電気回路、電磁気学、制御工学など微分方程式と深くかかわる科目を学んでいるが、本講義では、微分方程式とその解法について、単に数学の講義であるいうだけではなく、実際の物理現象(機械振動や電気回路)に対応させながら解説する。内容は、1階線形および非線形微分方程式、2階線形微分方程式、連立線形微分方程式(ベクトル微分方程式)、およびラプラス変換である。
 授業は、講義形式(対面授業)で行う。授業内試験を1回行う。また、授業内容の理解度を見るための課題を、授業の3回に1回程度課す。課題の解答、コメントは、締切日の翌週にmanaba+Rのコンテンツ欄で公開する。さらに、授業内で適宜、演習を実施する。

Student Attainment Objectives

1.常微分方程式の解法を理解する。
2.常微分方程式の数値解法を理解する。
3.1階・2階線形微分方程式については、解法だけではなく解の特性についても十分理解する。
4.様々なシステムの動的現象を微分方程式を用いてモデル化し、解くことができる。

Recommended Preparatory Course

微分・積分法、線形代数

Course Schedule

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

※下記の授業スケジュールは、BCPレベル1~2を想定して記載しています

1

微分方程式とは? 微分・積分法の復習(オンデマンド型授業)

2

1階線形微分方程式(1) 斉次形

3

1階線形微分方程式(2) 非斉次形

4

1階変数係数線形微分方程式

5

未定係数法による1階非斉次線形微分方程式の解法

6

1階非線形微分方程式、変数分離形微分方程式

7

2階線形微分方程式(1) 斉次形

8

2階線形微分方程式(2) 初期値問題

9

自由振動、減衰振動、機械振動、電気回路

10

2階線形微分方程式(3) 非斉次形

11

微分方程式の数値解法:オイラー法、ホイン法、ルンゲークッタ法

12

連立線形微分方程式(ベクトル微分方程式)

13

ラプラス変換(1) 定義と具体的な計算

14

ラプラス変換(2) 微分方程式の解法

15

全体のまとめと復習、授業内試験(まとめの試験)

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1~2の場合 / In the case of BCP level 1 and 2】
・第1回目のみオンデマンド型授業(pdf資料も配付)とし、他の回は対面授業とする。オンデマンド型授業時の動画・pdf資料のURLは、manaba+Rのコースニュースで周知する。
・質問を、対面授業、manaba+Rのスレッド、および電子メールで受け付ける。

【BCPレベル3~4の場合 / In the case of BCP level 3-4】
・全回オンデマンド型授業(pdf資料も配付)とする。動画・pdf資料のURLは、manaba+Rのコースニュースで周知する。
・質問を、manaba+Rのスレッド、および電子メールで受け付ける。

Recommendations for Private Study

教科書の問題を自主的に解いていくこと。

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 0

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)
100

授業内試験、授業の3回に1回程度課す課題の提出・解答状況、および演習への参加状況を含めた授業の取組状況によって評価する。
課題解答の剽窃については厳しく対処する。

Grade Evaluation Method (Note)

BCPレベル3~4の場合には授業内試験を行わず、課題の回数を授業の2回に1回程度に増やす。その場合、課題の提出状況・内容によって評価を行う。
課題解答の剽窃については厳しく対処する。

Advice to Students on Study and Research Methods

毎回、講義の予習・復習を行い、授業内容を十分に理解するように努めること。

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
微分方程式概説 岩崎千里、楳田登男 サイエンス社 978-4-7819-1340-7

Textbooks (Frequency of Use, Note)

授業は教科書に準じて行う。

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
常微分方程式 矢嶋信男 岩波書店 4-00-007774-0 初学者のために微分方程式の扱い方や解き方に重点をおいた良書
なっとくする微分方程式 小寺平治 講談社 978-4-06-154521-3 説明がわかり易い
微分方程式で数学モデルをつくろう 垣田高夫、大町比佐栄(共訳) 日本評論社 4-535-78173-7 多くのモデルを紹介

Reference Books (Frequency of Use, Note)

微分方程式に関する参考書は非常に多数あるが、3冊挙げておく。

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

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