Web Syllabus(講義概要)

平成28年度

ひとつ前のページへ戻る 教授名で検索

 
応用数学(Applied Mathematics) 上出 哲広
2年 後期 専門科目選択 2単位
【情電・後】 16-1-0477-3816

1.
授業目標

本科目では、典型的な微分方程式を解けるようになることを目標とします。具体的には以下を目標とします。(1)微分方程式の基礎概念と一般解法を理解すること。(2)ラプラス変換を用いた微分方程式解法を理解すること。(3)フーリエ級数とフーリエ変換を用いた微分方程式解法を理解すること。

2.
授業概要

本科目では、以下の項目について学習します。(1) 微分方程式の基礎概念と一般解法(微分方程式の種類、変数分離形の微分方程式、線形微分方程式、微分方程式解法の種類、記号法、ベキ級数解、近似解、等)。(2) ラプラス変換を用いた微分方程式解法(無限積分、広義積分、特殊関数、ラプラス変換、ラプラス変換の基本法則、ラプラス逆変換、ブロムウィチ積分、微分方程式解法への応用、等)。(3) フーリエ級数・フーリエ変換を用いた微分方程式解法(フーリエ級数、フーリエ変換、フーリエ逆変換、パーセバルの等式、熱伝導方程式、微分方程式解法への応用、等)。

3.
準備学習(授業時間外の学習)

本科目では、微分積分の基礎知識及び複素数に関する基礎知識を仮定します。これら内容について復習しておいてください。復習のための参考書として、高等学校「数学Ⅲ」の教科書および以下を挙げておきます。参考書:田代嘉宏(著)『工科の数学 微分積分』森北出版。また、各回において、LMS上で小テストを実施します。各回の授業後にこの小テストを受験して下さい。

4.
授業計画

1. イントロダクション: 微分方程式とは・微分積分の復習
2. 微分方程式の基礎(1): 変数分離形の微分方程式・1階微分方程式
3. 微分方程式の基礎(2): 線形微分方程式
4. 微分方程式の基礎(3): 記号法
5. 微分方程式の基礎(4): ベキ級数解・近似解
6. ラプラス変換(1): ラプラス変換とは・中間試験1
7. ラプラス変換(2): 広義積分・無限積分・特殊関数
8. ラプラス変換(3): ラプラス変換の基本法則
9. ラプラス変換(4): ラプラス逆変換・ブロムウィチ積分
10. ラプラス変換(5): ラプラス変換の微分方程式解法への応用
11. フーリエ解析(1): フーリエ級数・フーリエ変換とは・中間試験2
12. フーリエ解析(2): 周期関数の基礎・フーリエ級数
13. フーリエ解析(3): フーリエ変換・フーリエ逆変換
14. フーリエ解析(4): フーリエ級数とフーリエ変換の微分方程式解法への応用
15. 発展的話題・まとめ・期末試験

5.
成績評価の方法、基準

期末試験(30パーセント、受験必須)、中間試験(20パーセント)および小テスト(50パーセント、LMSで実施)により成績を評価します。

6.
使用テキスト及び使用教材

使用教材:
 LMS上に教材(ビデオ教材、スライド、その他学習資料)を提示します。
参考書:
 田代嘉宏(著)『応用解析要論(応用数学要論シリーズ別巻)』森北出版。
 石村園子(著)『やさしく学べる ラプラス変換・フーリエ解析』共立出版。

7.
その他

授業ではLMSを使用します。